内滨学园即将举办文化祭。二年级的秋山奏与青梅竹马的佐佐木佳织所属的天文学会，决定要做个盛大的星象仪，而学生会竟然也要求他们在文化祭时协助维持秩序。此时，奏无心的一句话伤害了佳织…。

奏与佳织发现一名全裸少女昏倒在旧校舍五楼，这名少女不知为何呼唤着奏的名字，其他的事却什么也不记得，只知道自己叫“古川结”。同一时期，校内谣传有幽灵出现，大家议论纷纷。于是天文学会只好着手找出幽灵事件的真相…。

爱理早上醒来前，梦到与奏第一次见面的回忆，在学校不禁回想起与佳织熟识的经过。不知不觉，结的个性好像跟之前大不相同，越来越可靠了。此时柔道社与空手道社发生纠纷，于是天文学会前往解决…。

在幽灵骚动中意外得到的老式相机，让奏着迷不已。因一句“天气这么好，真想野餐”，让一行人决定下午要翘课。大伙儿来到星丘溪谷，这也是奏与佳织充满回忆的地方。佳织不小心受伤，鞋子掉进溪里冲走了，结却不知为何似乎大受打击。看着奏与结努力帮自己捡鞋子的模样，佳织心里酸酸的…。

天文学会跷课的行为，果然被老师斥责了一顿。在处理社团间纷争时，天文学会意外弄坏了学生会要在文化祭使用的电脑，凪沙答应要找到代用品，大家都一头雾水，凪沙却一副胸有成竹的模样。佳织发觉结总是过于担心她，感到是否自己让人不放心而显得很没自信…。

文化祭后学生们开始思考未来的出路。奏与凪沙一同前往拿取洗好的出游照片，但是不知道为何，感觉凪沙不想那么早回家。就在两人回学校的路上，一台豪华轿车停在奏与凪沙面前，一位绅士走了下来，于是凪沙向奏介绍这位先生的来历以及与自己的关系…。

天文学会成员来到佳织与奏的家，一方面赶工完成星象仪，一方面试做咖啡厅要卖的甜点。但在女子组完成第一批甜点后，结突然提出想跟佳织单独谈谈的请求。帮忙完佳织后，结转而去帮忙奏制作星象仪，两人聊着过往时，奏问了结是否有记起了什么？结说她想起某个重要之人的侧脸…。

佳织似乎对奏跟结两人的互动耿耿于怀，奏感受到佳织的不对劲，却也不知道哪里得罪了她。终于在一次两人的独处，佳织对奏说出了心里的话。隔天结跟佳织约定见面的时间到了，但佳织决定不与结见面就离开了。结着急地寻找佳织，时间分秒过去，在一连串的阴错阳差下，竟是…。

佳织发生意外后，天文学会于是分崩离析。好几年过去了，大家都在不同的领域各自努力着。Kenny回到美国，爱理选择研究理科，奏为了让佳织清醒决定学医，不过当奏认知一件现实后，顿时感受到莫大的挫折。有一天，奏与爱理接到凪沙学姐联络，学姐告诉他们一个黑盒子的事情…。

结为了完成使命而不断回到过去，试图拯救佳织免于意外而丧生。时光一再回溯，结意识到这将造成毁灭性影响，一个差错，自己甚至可能消失。结尽自己所能去尝试各种方法，为的是希望让未来的奏能重拾笑容。佳织误以为奏跟结彼此有好感，最后忍不住跟结坦白自己很喜欢奏…。

结察觉这个时间轴的奏对她的心意，明知道自己是为了救佳织而存在的，但跟着奏走遍他与佳织共同成长的地方与回忆，让结愈想与奏有更多的相处时光，这让她陷入极度的苦恼。佳织发生意外的时刻即将到来，结和奏观星时，听奏许的愿望后下定了决心，结所想出的方法竟是…。

公车意外事件后，大家对有些对话或景像有似曾相识的错觉，爱理说“既视感”也许是真实存在于其他世界的记忆。文化祭结束后，花梨来找天文学会述说她这几日来的经历。在未来的时空里，奏终于等到了他所希望的结果。在过去的时空里，奏为了能再见到她，决定好了未来的出路…。