Il Giappone dopo la seconda guerra mondiale è diviso in due parti, una parte sotto il blocco degli Stati Uniti e una legata all'Unione Sovietica. Negli anni novanta il paese si riunisce e soltanto Hokkaidō rimane occupata dai sovietici, i quali costruiscono una torre smisurata che è in realtà un'arma in grado di trasformare il mondo in un universo completamente differente.
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 e desidera abitare a Tokyo mentre Taki è uno studente di liceo di Tokyo. 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?