職場では華やかなＯＬを装っているが帰宅するとジャージ姿、前髪はちょんまげ、尻をポリポリ。Ｓ．Ｗビルドコーポレーションインテリア事業部で颯爽と働く雨宮蛍（綾瀬はるか）も実は正真正銘の 『干物女』である。格安で借りた一軒家に住んでいた蛍だが会社の高野部長が引っ越してきて生活が一変する。ナマケモノの蛍と几帳面な高野部長との波乱の同居生活が始まった。さらにある日、イケメンデザイナー・手嶋マコト（加藤和樹）が会社にやって来る。干物女に突然訪れた恋の予感…。蛍は忘れていた恋の感覚を思い出すことができるのか！？
マコトからメールをもらったのに、返し方が分からず色気のない自分のメールを後悔する蛍。デザイン作業に行き詰まっているマコトのために、徹夜で資料を作ったが、メールひとつまともに送れないのに資料を渡すことなどできない、と部長に泣きつく。部長のアドバイスで、なんとか資料を作ったことをマコトに伝えた蛍。そんな中、大型の台風が接近、さらにマコトが資料を取りにくる、と蛍と部長の住む自宅に接近!! 絶対ヒミツの同居生活と干物女の姿がバレては大変と、部長と蛍は台風以上にバタバタして…?！
蛍(綾瀬はるか)は会社の同僚、要（武田真治）から 「飲み会をやるから一緒に幹事をしろ！」 と命じられる。目的は社内恋愛、ゴールデンカップルを誕生させること。要は、マコト(加藤和樹)とみんなが憧れるステキ女子の優華（国仲涼子）をくっつけるために、飲み会を盛り上げることが蛍の使命だというのだが、その余興はなんと 「ドジョウ掬い」！優華は、「人のお膳立てで自分の恋を成功させようなんて間違っている。ドジョウ掬いは自分がやる」 と蛍に話す。しかし要の優華に対する思いを知った蛍は…。
マコトに片思い中の優華に 「負けません。」 宣言をされ、複雑な心境の蛍。ある日、マコトが二ツ木(安田顕)からアートイベントのペアチケットをもらっているのを目撃する。 一体誰を誘うのか、とドキドキする蛍。そんな中社内コンペが行われることになり、マコトと要、優華と蛍の2チームが選ばれた。マコトを自分から誘うのだ!と張り切る蛍を奇妙な動物を見るように見つめる部長(藤木直人)。しかし、マコトは 「蛍には彼氏がいる」 という話を聞きペアチケットの1枚を優華に渡してしまっていた…。
マコト（加藤和樹）から電話で 「好きでした。さようなら」 と言われてしまった蛍（綾瀬はるか）。「うまくいかない恋愛より、うまくいく友達関係です！」 と、フツーの友達でいようとするが、どうしても意識してしまう。部長(藤木直人)のはからいでマコトと会議室に2人きりで閉じ込められるが、上手く話せない。そんな中社内で美奈子（浅見れいな）が発注ミスにより内装の色を間違えた事が発覚。翌朝にはクライアントが下見に来る予定…。急いで現場に急行する蛍。するとそこには黙々と壁を塗りなおすマコトの姿があって…。
ついにマコトに思いを告げた蛍。そしてマコトからも「嬉しかった」という返事をもらい、お盆休みに一緒にデートをすることが決定した。部長は、蛍が干物女であることも、自分と同居していることもバレないように気をつけろ、と忠告する。嬉しさの反面、久しぶりのデートに大人の女性らしく振舞おうと不自然に接してしまう蛍。そんな蛍を見てマコトはデート中、蛍が楽しそうじゃないと部長に相談する。そして泥酔した2人…。酔った部長は、なんと蛍と部長の同居する家にマコトを連れてきてしまい…。
マコト（加藤和樹）とキスまで辿りついたものの、益々うちの中での干物っぷりが増してきた蛍（綾瀬はるか）だったが、ついにマコトの家での「お泊り」が決定した。しかし自分の腹肉が怖くなり逃げ帰ってしまう･･･。ダイエット計画を決行しようとするが、ジョギング中の雨に走ることをすぐに断念。代わりに、心配して雨の中を探し回った部長（藤木直人）が風邪をひいてしまう。責任を感じ、部長を看病しようとする蛍だが、あしらわれてしまう。そんな中、部長の別居中の妻・深雪が家を訪ねてきて…。
インテリア事業部で毎年恒例のお中元が当たる抽選が行われていた。お中元の内容は 「ヘリコプターに乗って花火鑑賞」で、部長はマコトを誘うようにとわざと蛍にそのチケットを当選させた。一方マコトは、ファニチャーアワードに出品しようとデザイン作業にいそしんでいた。仕事に没頭し、ギリギリの時間にデートにあらわれたマコト。マコトは同居人のことや時間を気にしなくていいよう 「一緒に暮らそう」 と提案するのだった。喜んで！」 と返事をした蛍だったが、干物女姿を見せていいのかを迷い始める。
ジャージ姿を目の当たりにし、何も言わず走り去ったマコト（加藤和樹）の態度にショックを受けた蛍(綾瀬はるか)。マコトは急な出張で香港に行くことになり、部長(藤木直人)は蛍の異様な姿を心配する。その後仕事で現場に差し入れにいった蛍はアクシデントで、倉庫に閉じ込められてしまう。仕方なく段ボールと新聞で夜を明かす蛍。途方にくれる蛍を助けに来たのは会社の同僚を引き連れた部長だった。蛍を心配する部長の姿を見て、恋愛事情に敏感な山田姐さん（板谷由夏）は蛍に部長が蛍のことを好きだというのだが…。
部長との同居を解消し、マコトと暮らすことになった蛍。心配していたインテリア事業部の仲間たちにも一緒に暮らしていることを報告。一緒に楽しく暮らそうとはりきる蛍だったが、マコトと一緒に寝転がってマンガを読んでいても、なんだかしっくり来ない。 蛍が部長と暮らしていたことを吹っ切れていないことに気づいたマコトは、会社でも頑張って、家でも頑張っている姿を見ていると、自分ではありのままの蛍でいさせてあげられないと考え・・・。
会社ではできるOLだが、プライベートではだらしない“干物女”を描いた同名漫画をドラマ化した第2弾。3年間の香港勤務から帰国した蛍（綾瀬はるか）は、第一企画部に復職し、再び部長の高野（藤木直人）の家に転がり込む。そんな中、蛍は契約社員・瀬乃（向井理）やアシスタントの美香（臼田あさ美）らの指導を任される。
蛍（綾瀬はるか）は高野（藤木直人）に節約もできない女とは結婚できないと告げられ、節約を始める。そんな中、蛍が担当する商店街主催のキッズフェアが資金難で中止に。蛍は、お金を掛けない方法で開催できるよう、企画を練り直すことに。一方、瀬乃（向井理）が企画案を出していた総予算20億円のプロジェクトが流れてしまう。
蛍（綾瀬はるか）は、あるテレビ番組で「我慢できなきゃ結婚できない」と聞き、好き勝手な振る舞いを自粛しようと決意する。その後、高野（藤木直人）がゴーヤ嫌いだと知った蛍は、好きなゴーヤを食べるのを我慢することに。すると翌朝、蛍の顔中にじんましんができ、医師から心因性の可能性があると告げられる。
瀬乃（向井理）が突然家を訪ねて来たため、蛍（綾瀬はるか）と高野（藤木直人）は同居していることを知られてしまう。瀬乃に「全然ラブラブな感じじゃない」と言われた蛍は、ラブラブカップルを目指し慣れないメールを始める。
主婦にあこがれる蛍（綾瀬はるか）は、高野（藤木直人）から家事を任される。蛍は朝食を作るため早起きを試みるが、失敗を繰り返し自信を失う。そんな中、蛍らが担当する小夏（木村多江）の店のプロジェクトで、トラブルが発生する。
蛍（綾瀬はるか）が“結婚”に縛られ、無理をしていると感じた高野（藤木直人）は「結婚はやめよう」と告げる。蛍は、振られたわけではないと開き直るが、高野を自分のものにしていないことに気付く。話を聞いた山田（板谷由夏）は、蛍に「ほっとくのが一番」とアドバイスする。そんな中、セールに向かった蛍は、瀬乃（向井理）に会う。
高野（藤木直人）にプロポーズした蛍（綾瀬はるか）だったが、瀬乃（向井理）の言動に胸を高鳴らせてしまう。蛍の変化に気付いた高野は、不安を募らせる。そんなある日、蛍は結婚に必要な力を得るため、同僚たちとパワースポットに出掛けることに。一方、家で一人で過ごす高野の元に、小夏（木村多江）からお願いがあると電話が入る。
結婚式の準備を面倒に思っていた蛍（綾瀬はるか）は、山田（板谷由夏）からの助言で、高野（藤木直人）や家族のため具体的な準備を始めることに。そんな中、小夏（木村多江）の店の工事が、プラン変更を余儀なくされる。それを知った蛍は、高野との待ち合わせを忘れ、プランを変えずに工事をしてくれるほかの工務店を探し始める。
高野（藤木直人）が家を出ていった。残された蛍（綾瀬はるか）は、高野からのプレゼントを見つけ、涙があふれだす。だが翌日、蛍はプレゼントがなくなっていることに気付き、慌てる。一方、高野は瀬乃（向井理）から突然呼び出される。そんな中、蛍は仕事を任せた美香（臼田あさ美）の気分転換にと、みんなで川釣りに行こうと誘う。
世界中を旅する高野（藤木直人）の吟遊詩人の父・盆太郎（石坂浩二）が帰ってきた。だが、高野は母親が亡くなった時もいなかった盆太郎を父親だと認めていないと話す。それを聞いた蛍（綾瀬はるか）は、二人の関係を修復しようと奔走する。また、美香（臼田あさみ）の瀬乃（向井理）への思いを知った蛍は瀬乃を避け始める。
高野（藤木直人）が転職を決め、台湾へ行くことに。「ついて来てほしい」と言われた蛍（綾瀬はるか）は、高野が一人で苦悩していたことを知り、自分のふがいなさに落ち込む。蛍は山田（板谷由夏）に諭され、“二人の幸せ”を考え始める。そんな中、アメリカへ行くことを決心した瀬乃（向井理）は、蛍に「一緒に来てほしい」と告げる。
