第1話『それは突然やってきた』
初めての野球の試合を終えた記念に、小毬主催のホットケーキパーティが開かれた。 リトルバスターズが全員揃って初のパーティは、笑顔いっぱいの大盛り上がり！ だが、あるクラスメイトの女子たちは楽しげな彼らを苦々しい表情で見ていた。 あるメンバーに恨みを持つ彼女たちはリトルバスターズの友情を裂くために陰湿な嫌がらせを行う。 憤る理樹たちの中で、来ヶ谷は何か心当たりがあるのか、冷たい瞳を静かに光らせていた。
第2話『そのときも雨が降っていた』
ナルコレプシーで倒れた理樹は来ヶ谷に看病される。 仲間たちとの思い出を語り合い、楽しい時間がずっと続いてほしいと願ったふたりは、なんとなくいい雰囲気に……。 その後、部屋に戻ってきた理樹の様子がおかしいのを察知した恭介は、「恋か」と言ってニヤッと笑う。 思ってもみない言葉に戸惑う理樹だったが、恭介たちは「オペレーション・リトルラブラブハンターズ」なる作戦で 来ヶ谷との恋を応援することに。恭介が考えた作戦とは一体!?
第3話『ずっとここにいたかった』
恭介たちが仕掛けた楽しい一夜が明けた。 来ヶ谷はあれほど楽しい夜はたぶんもう来ないと言い、寂しそうに理樹に微笑んだ。 その夜、ベッドの中で理樹は漠然とした不安に駆られていた。 何かがおかしい。時計の日付を見て、理樹は違和感を覚える。 眠るたびに何かを忘れていくような感覚に襲われる理樹。 もう６月だというのに、外には雪が降っていた。 理樹の記憶の上にも、雪のように真っ白な何かが降り積もっていくような気がした。
第4話『理樹と鈴』
理樹は夢の中に何か忘れ物をしたような、不思議な朝を迎えた。 ぼんやりと歩いていた理樹は、突然ある女子生徒から告白をされる。 その後、告白の話を聞いた恭介に、鈴も以前３年生の男子から告白されていたと聞かされ、 理樹はなぜか言い知れないショックを受けるのだった。 それから鈴と話していてもなんとなく意識してしまうようになった理樹。 思い切って鈴に告白のことを聞いてみたところ、彼女から思いもよらない提案をされる。
第5話『最後の課題』
県議会の議員が学校を視察するので、理樹たちのクラスから案内役を２名出すことになった。 猫のレノンが運んできた手紙に「ホームルームに立候補しろ」と書かれていたのを思い出した鈴と理樹は、 恐る恐る案内役に立候補する。 人見知りの鈴はがんばって議員を案内しようとするが、緊張は隠せない様子。 ところがそんな鈴の不器用な態度がなぜか議員に気に入られてしまう。 議員が帰った後、鈴は職員室に呼び出され、思わぬ任務を要請される。
第6話『逃亡の果てに』
鈴は併設校へと行ってしまった。 理樹は、全ては恭介が描いた筋書き通りなのではないかと疑いを持ち、初めて恭介に対して不信感を抱く。 リトルバスターズがバラバラになってしまうという思いに駆られ、謙吾に相談する理樹。 彼もまた自分と同じ気持ちだとわかり感激する。 そんな中、ひとり旅立った鈴からは悲痛なメールが次々と届くようになり、理樹は苦悩する。 そしてついに鈴を迎えに行こうと決意するのだが、恭介に止められてしまう。
第7話『5月13日』
鈴はいつからか、変わってしまった。 人を怖がるようになった鈴は、もう理樹や子どもたちにしか笑顔を向けなくなってしまった。 恭介もまた、変わってしまった。 真っ暗な部屋に閉じこもり、授業にも出ていないようだ。 いつも恭介の手に引かれて、笑い合っていた幼い頃のリトルバスターズ。 あの頃にはもう戻れないのだろうか。 「もし、あの日をとり戻すために、僕にできることがあるなら……なんだろう？」と理樹は考える。
第8話『最強の証明』
リトルバスターズをもう一度作り直すため、理樹はまず真人を仲間にしようとする。 だが、真人はその誘いを断り、「いまから最強を証明しはじめる」という謎の言葉を残して理樹を突き放す。 すると真人は近寄った者をだれかれ構わず殴り飛ばし、手を付けられない状態に……。 「まるで昔の真人に戻ったみたいだ」と鈴は幼い頃を思い返す。 理樹と鈴は協力してトラップを仕掛け、何とかして真人を止めようとするのだが……。
第9話『親友（とも）の涙』
真人の次は謙吾を仲間にする番だった。 だが謙吾は何かを知っている様子で、このまま進むならば、待っているのは暗闇だ、 と言って理樹の仲間集めをやめさせようとする。 リトルバスターズを続けることと、謙吾をつなぎ止めること。 この両方を成立させる方法はないものか……理樹たちは悩んだ。 それでも恭介に負けないリーダーになるという理樹の意志は揺るがず、謙吾を力で倒して仲間にしようと決意。 鈴は「やきゅーで対決だ」と理樹にボールを渡す。
第10話『そして俺は繰り返す』
ついに四人になった仲間。 揺るぎない自信を持った理樹は、部屋に閉じこもった恭介を迎えに行く。 幼い頃、理樹は恭介に手を差し伸べられ、救われた。 今度は理樹が恭介に同じことをしようとしているのだ。 一方、恭介は深い闇の中でこれまでのことを思い出していた。 ５月１３日、学園に戻ってきた時のこと。 野球チームを作った時のこと。理樹が女の子たちを救ってきたこと。 恭介はその時、どんな考えで行動していたのか――。
第11話『世界の終わり』
恭介を仲間に入れ、元通りのリトルバスターズを取り戻した理樹は、喜びでいっぱいだった。 早速、仲間たちみんなで野球をしようと張り切っている。 周囲はなぜか奇妙に静かで、はしゃぐ理樹を恭介は切なく見つめていた。 野球をしながら、恭介は仲間たちとの思い出を振り返っていた。 そしてついに恭介から理樹へ、この世界の秘密が語られる。 ――終わりの時が、もうすぐそこまで来ていた。
第12話『お願いごとひとつ』
「世界の秘密」を知った理樹は、鈴の手を引いてひたすら走った。 もう後戻りはできない。 仲間たちのことを思うと、理樹の心は張り裂けそうだった。 ……気が付くと、二人の前には絶望の光景が広がっていた。 理樹は痛む身体を引きずって立ち上がろうとする。 何とかしなければと思っても、どうすることもできない。 もう全ては遅いのだろうか……？ 極限状態の中で、鈴の脳裏に浮かぶのは恭介たちとの思い出。 そして、夕焼けの中で小毬と交わした約束だった。
第13話（最終回）『リトルバスターズ』
深く、どこまでも深く――。 理樹の意識は暗い闇へと沈んでいった。 壮絶な事態が進行する中で、理樹は何もすることができない無力感に苛まれた。 ―なぜこんなことになってしまったのだろう―理樹は自問自答し、自分の弱さを乗り越えるために現実に抗うことを決意する。 「この世界の秘密」の真意、願いに応えるために、未来を笑顔に変えるために──。
OVA（リトルバスターズ！EX 第1話）『諜報員 朱鷺戸沙耶』
夜、校舎に忘れ物を取りに行った理樹は、銃を持った謎の少女に遭遇する——。それがきっかけで、理樹は平穏な日常から切り離されてしまう。その場は逃れたものの、落ちていた生徒手帳を届けたのがきっかけで、思いもよらぬ戦いに巻き込まれることに……。手帳の持ち主は朱鷺戸沙耶。普段はクラスメイトに慕われる美少女。しかしその正体は謎のスパイ!? そして彼女の敵であり、あの恭介も恐れるという「闇の執行部」とはなんなのか!?
OVA（リトルバスターズ！EX 第2話）『迷宮の二人』
理樹は沙耶のパートナーとなって、学園の地下に隠された迷宮を探索する。迷宮内はさまざまなトラップが仕掛けられ、死と隣り合わせの危険な場所だった。理樹は持ち前の強運でなんとかピンチを切り抜けるのだが……。
OVA（リトルバスターズ！EX 第3話）『闇の執行部』
秘宝を探して迷宮を探索している理樹と沙耶は、地下５階に足を踏み入れた。沙耶の正体は謎のままだったが、いつしか理樹は彼女を愛おしく思うようになっていた。だが、なんとなくいい雰囲気になったふたりの前に、巨大な動く石像が立ちはだかる！ 沙耶は銃を抜き、理樹は知恵を絞って攻略法を考える。次々と出現するトラップ。その先には一体何が待っているのだろうか？ 最終決戦の場が近づきつつあった——。
OVA（リトルバスターズ！EX 第4話）『いつか、どこかで…』
地下迷宮の奥深くに眠る「秘宝」とは何なのか——。理樹と沙耶はまだ見ぬ「秘宝」に思いを巡らせ、戦いが終わった後にデートをしようと語り合う。だが、その前に最後の決着をつけなければいけなかった。ふたりの前に立ちはだかったのは、闇の執行部部長・時風瞬。この迷宮の支配者であり、何度戦っても勝ち目がないほどの強敵だったが、沙耶には策があった。切り札である理樹を使って、沙耶は「ラストゲーム」に挑む。
OVA（リトルバスターズ！EX 第5話）『佐々美、猫になる』
ソフトボール部のホープでエース、笹瀬川佐々美。鈴のライバルを自称し、理樹たちとも馴れ合わない彼女だったが、鈴も知らない黒い猫になつかれているところを目撃される。するとその夜、しっぽにリボンを付けた謎の猫が理樹に必死につきまとい、寮の部屋まで付いてきてしまう。 そして深夜、眠りについた理樹のベッドにツインテールの少女の姿が!? なんと猫の正体は……笹瀬川佐々美だった！
OVA（リトルバスターズ！EX 第6話）『誰かが願った小さな世界』
なぜか理樹の部屋から出ると猫に変身する体質になってしまった佐々美。元に戻る方法が見つからず、仕方なくふたりで同居生活を送ることに……。佐々美が手料理を作ったりしてまるで初々しい新婚気分だったが、理樹は世界のさらなる異変に気付き始めていた。なぜこんな事態になったのか原因を探そうとしているうちに、仲間たちにも次々と異変が起きてしまう。いったいこの奇妙な世界は、誰の意志によって生まれたのだろうか――？
OVA（リトルバスターズ！EX 第7話）『佳奈多の秘密』
理樹は部室の存続のために寮会を手伝うことになり、寮長室で二木佳奈多とふたりきりで作業を行う。風紀委員として恐れられる彼女はずっと不機嫌そうだったが理樹が粘り強く接しているうちに彼女の意外な一面が明らかに――。
OVA（リトルバスターズ！EX 第8話）『僕たちの絆』
理樹と葉留佳は、佳奈多が自ら犠牲になって実家へ戻ろうとしていたことを知ってしまう。しかもすでに実家の人間は学園内に手を回していた――。リトルバスターズによる佳奈多救出ミッションがいま始まる！