La storia è ambientata in una città circondata interamente da un muro alto 4.000 metri. Poiché la città è piena di camini, l’aria è sempre piena di fumo e nessuno sa com’è il cielo. Nella notte di Halloween, nel festival cittadino, un fattorino lascia cadere accidentalmente il cuore che dovrebbe consegnare e dopo averlo cercato invano si arrende. Il cuore però continua a battere in questa città dei camini.

Aoyama è un bambino di 10 anni. È uno studente serio, ed ha un modo tutto suo di vedere e conoscere il mondo: tiene dei quaderni su cui annota quotidianamente le sue osservazioni, i suoi esperimenti e le sue esplorazioni. Un giorno alcuni pinguini compaiono improvvisamente nella città in cui vive. Ma, così come sono apparsi, misteriosamente spariscono. Aoyama parla di questa strana apparizione con una giovane donna, l’igienista dentale della clinica che frequenta, di cui è segretamente innamorato. Quando la sua “sorellona” lancia una lattina e questa si trasforma in un pinguino, Aoyama decide di investigare e di scoprire le cause di questa apparizione.

Esiste una leggenda metropolitana sul Tunnel di Urashima: nessuna sa dove sia, ma se qualcuno lo trova può chiedergli qualsiasi cosa. Tuttavia, il tempo trascorre in modo diverso all’interno del tunnel e, una volta usciti, si scopre di essere invecchiati. Kaoru è un adolescente dalla vita difficile; le sue giornate sono scandite dal tempo trascorso insieme al suo unico amico e dalle commissioni che svolge per l'”ape regina” della sua classe. Egli vive insieme al padre, che si è dato all’alcol in seguito alla morte della figlia minore, mentre la madre li ha abbandonati poco dopo quel tragico incidente. Ma Kaoru non si lamenta della sua vita né è arrabbiato, e quando si imbatte nel Tunnel di Urashima sa esattamente quale desiderio chiedere: che sua sorella torni in vita.

Un contadino, mentre taglia del bambù, all’interno di uno dei fusti trova una piccola bambina, grande quanto un pollice. L’uomo, senza figli, la prende e la porta a casa da sua moglie, ed insieme decidono di allevarla come la propria figlia. Ma crescendo, la piccola Kaguya si troverà a scoprire la sua vera identità, quella di non essere una persona qualunque ma una principessa…