Mitsuha est une étudiante qui vit dans une petite ville rurale et souhaite déménager à Tokyo, la grande métropole où tous les rêves peuvent devenir réalité. Taki est un lycéen qui vit à Tokyo, a un travail à temps partiel dans un restaurant italien, mais aimerait travailler dans le domaine de l'art ou de l'architecture. Une nuit, Mitsuha rêve d'être un jeune homme, s'il se retrouve dans une pièce qu'il ne connaît pas, ses nouveaux amis et l'horizon de Tokyo se précipitant dans son ombre. À ce moment-là, Taki rêve d'être une fille qui vit dans une petite ville de montagne qu'elle n'a jamais visitée. Mais quel est le secret si ces rêves étranges sont cachés ?