Mitsuha, ado coincée dans une famille traditionnelle, rêve de la vie trépidante de Tokyo. Dans ses fantasmes, elle est propulsée dans la vie de Taki, un jeune lycéen tokyoïte, au point d’y croire réellement... Taki, lui, se voit dans les montagnes, entouré d’une famille traditionnelle… dans la peau d’une jeune fille ! Quel mystère se cache derrière ces rêves étranges qui unissent deux destinées qui ne se sont jamais rencontrées ?