È ormai passato un mese da quando sopra il Giappone è passata una cometa attesa da oltre mille anni. Mitsuha è una studentessa che vive in una piccola città rurale, il suo sogno però è quello di trasferirsi a Tokyo. Taki è uno studente di liceo che vive proprio a Tokyo, ha un lavoro part-time in un ristorante italiano ma il suo sogno è quello di lavorare nel campo dell’arte o dell’architettura. Una notte, Mitsuha sogna di essere un giovane uomo, ha nuovi amici e lo skyline di Tokyo si apre dinnanzi al suo sguardo. Nello stesso momento Taki, dal canto suo, sogna di essere una ragazzina che vive in una piccola città di montagna che non ha mai visitato! Qual è il segreto che si cela dietro questi strani sogni?

Nella Kyoto del 2027 Naomi Katagaki, studente con la passione per la lettura, entra misteriosamente in contatto con un uomo apparso dal nulla; quest’ultimo gli rivela di essere il “sé stesso” del futuro dal 2037 e di essere tornato nel passato per salvare la compagna di classe e futura fidanzata Ruri Ichigyō, che altrimenti sarebbe finita in coma in seguito alla caduta di un albero colpito da un fulmine.

Era il giorno più caldo di una certa estate quando l’amica che viveva con lei se ne è andata.

Ha avuto così inizio la nostra vita insieme, solo noi due, il gatto che lei tiene con sé, ossia “io”, e Lei. Ha una vita che la impegna ogni singolo giorno, tra l’università breve dove sta per laurearsi e la ricerca di un lavoro. Quello che si trova oltre la porta è un mondo imperfetto, e anche un po’ crudele.

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…