影片发生在天气错乱、阴雨连绵的时代。离家出走、独自上京闯荡的少年森岛帆高，遇到了同样生存艰难的少女天野阳菜。两人在大城市中相互依赖，并萌生情愫。拥有超能力的“100%晴天女孩”阳菜，为了重现晴天而离奇失踪。但对于帆高而言，哪怕与世界为敌，他也一定要找回阳菜。

在远离大都会的小山村，住着巫女世家出身的高中女孩宫水三叶（上白石萌音 配音）。校园和家庭的原因本就让她充满烦恼，而近一段时间发生的奇怪事件，又让三叶摸不清头脑。不知从何时起，三叶在梦中就会变成一个住在东京的高中男孩。那里有陌生的同学和朋友，有亲切的前辈和繁华的街道，一切都是如此诱人而真实。另一方面，住在东京的高中男孩立花泷（神木隆之介 配音）则总在梦里来到陌生的小山村，以女孩子的身份过着全新的生活。许是受那颗神秘彗星的影响，泷和三叶在梦中交换了身份。他们以他者的角度体验着对方的人生，这期间有愤怒、有欢笑也