Mitsuha es una joven pueblerina cuyo padre participa en las elecciones para alcalde de la ciudad. Sin embargo, anhela la emoción de la vida de la ciudad y por eso tiene un deseo: «reencarnar en el chico guapo de sus sueños que seguro que se encuentra en Tokio». Un día, sueña con un chico tal y como desea pero ese chico en cuestión, Taki, de la gran ciudad, sueña a su vez con Mitsuha, una encantadora chica del campo. Taki y Mitsuha descubren un día que durante el sueño sus cuerpos se intercambian, y comienzan a comunicarse por medio de notas. A medida que consiguen superar torpemente un reto tras otro, se va creando entre los dos un vínculo que poco a poco se convierte en algo más romántico.