１０００年ぶりにティアマト彗星が地球に接近する１ヶ月前。飛騨、糸森町では女子高生の三葉（上白石萌音）の身に変異が訪れていた。週に何回か夢を見て記憶が喪失してしまうのだ。その間のおぼろなイメージは去来するが明確には思い出せない。三葉の家は地元を司る宮水神社の家系で古臭い式事もせねばならず鬱屈がたまる一方なのであった。一方、その頃、東京では、男子高校生の瀧（神木隆之介）も夢に悩まされていた…。作画監督に安藤雅司を擁して万全の布陣を張った新海誠劇場長篇映画監督第６作。