La joven Mitsuha vive en un pequeño pueblecito entre las montañas. Sin muchas sorpresas ni demasiadas emociones, la adolescente tiene un par de amigos, además de a su hermana pequeña, su abuela y su padre, con el que tiene una relación algo distante. La única expectación un poco emocionante es el cometa Tiamat, que está pasando cerca de la Tierra y por unos días será visible a simple vista.

Pero un día despierta y descubre con asombro que no reconoce su cuerpo, y piensa que se trata de un extraño sueño. Pero no es así: se encuentra dentro del cuerpo de un chico, concretamente de Taki, un joven estudiante de bachillerato de la gran ciudad de Tokio. A Taki le sucederá lo mismo, y es Mitsuha la que se intercambia con él. Metidos dentro de un cuerpo que les resulta tan extraño, poco a poco, los dos jóvenes empiezan a comunicarse y, torpemente, van superando los retos que se presentan en ambas vidas. De esta forma, el vínculo que tienen se convierte en algo más. Lo que no saben es que algo inesperado está a punto de ser revelado.