Denpa Kyoushi mengisahkan Junichirou Kagami, seorang otaku jenius yang pernah menjadi ilmuwan fisika terkenal. Namun, ia kehilangan motivasi dan hanya menghabiskan waktunya sebagai seorang NEET (Not in Education, Employment, or Training), menulis blog anime dan bermain game. Meskipun ia dikenal karena teorinya yang brilian di dunia sains, Junichirou lebih memilih hidup dalam dunia otaku.
Cerita dimulai ketika adik perempuannya, Suzune Kagami, memaksanya untuk menerima pekerjaan sebagai guru fisika di sebuah sekolah menengah. Meskipun awalnya Junichirou tidak tertarik dengan pekerjaan ini, ia mulai menemukan cara untuk menggunakan pendekatan uniknya sebagai seorang otaku untuk menginspirasi dan membantu murid-muridnya dengan berbagai masalah mereka, baik di dalam maupun di luar kelas.