第一幕，系守镇镇长的女儿三叶从沉睡中苏醒，发现自己变成了一个女孩，其实她本来就是个女孩，但是她在梦中作为一个东京男孩生活着，梦太真实了，以至于醒来时以为自己变成了一个女孩。
第二幕，东京帅气男孩从沉睡中醒来，但是他身体里面现在是一个女孩，是系守镇镇长的女儿三叶。三叶惊讶之余，开始享受东京男孩泷的生活，并且很快融入进去了。
第三幕，泷从沉睡当中清醒，发现自己的生活当中多了很多自己不曾有记忆的痕迹，通过种种现象得出结论，在睡梦中他会与系守镇女孩三叶互换身体，互换身体经历的事情会像梦一样很快消失掉。为了不扰乱彼此的生活，双方互相提出要求，让对方不要胡作非为。然而事与愿违，直到有一天，泷在自己的身体醒来时，通过手机了解到今天要与一同工作的女前辈约会，他不知所措，很快结束约会。
第一部分主要是对整个故事的一个交代，第二部分的开端是三叶参加祭典之后就再也没有和泷互换身体，泷感觉怅然若失，又不知道自己失去了什么，就邀请同学一起去寻找梦中所剩下的点点画面。终找到了在三年前被陨石毁灭的系守镇，泷情不自禁泪流满面，这才明白三叶对她来说是多么重要。
泷在同行的奥寺前辈的提醒下，发现自己一直带着一个绳结，他依稀记得曾今有人告诉过他绳结的缠绕连接断开，代表着时间。他想到了自己在梦中作为三叶时，曾今将三叶做的口嚼酒存放在神体当中。
一夜未眠，待同伴睡后，他离开了，独自去往神体所在——一块巨石下。他取得了三年前属于三叶的口嚼酒，喝了下去，不小心摔倒了。
醒来时，泷又在三叶的身体当中醒来了，时间是祭典当天，他必须得做点什么。泷找到三叶的同学，制造一场爆炸事故，然后利用学校广播，播报避难提示。就在系守镇的人们按照广播所说，朝着系守镇中学避难的路上，三叶的父亲，也是系守镇的镇长阻止了一切。
另一边，泷想到互换身体之后的三叶，一定是在神体当中昏迷，不想错过见这一面的机会，泷用三叶的身体竭尽全力朝着神体的方向奔跑。三叶也从泷的身体中醒来，想到了很多，也朝着身体外跑去，终两人在系守湖相见了，而此刻彗星已经肉眼可见。
这时，泷才知道自己一直在寻找的怅然若失的不是什么东西，也不是什么地方，而是一个人，这个人就是三叶。泷此刻明白了一切，三叶所在是三年前的时空，在三年前，彗星降临的前一天，三叶去找过泷，而那时的泷并不认识三叶，临下车时，三叶把绑头发的结绳送给了泷。此刻的相见弥足珍贵，重要的是记住彼此的名字，他提议在对方的手心这下彼此的名字。泷在三叶的手心写了喜欢你，而三叶抬起笔就消失了。
泷望着系守湖，重复喊着三叶的名字，可是很快他就忘记了一切。另一边三叶知道，系守镇会被彗星毁灭，为拯救镇上的人，她必须做点什么。
三叶回到镇上，之前的计划全部被打断了，她必须找她的父亲谈谈。
“砰”彗星坠落，系守镇按照既定的历史，被毁灭了。
一转眼，八年过去了，泷大学毕业准备开始工作。他忘记了一切，可是系守镇的一切好像有无形吸引力吸引着他。直到有天地铁上，他看到了对面车上的那个女孩。他心底的弦被触动了，没错，他一直以来要找的，所缺失的就是她啊！他下车疯了似的奔跑，终于在楼梯底下见到了楼梯顶上的那个女孩。
两人隔着一条栏杆，一个上一个下，想要呼喊对方却又不知道对方的名字，终泷开口了，他不想再错过，因为也许这一次之后就不会再有了。两人互相看着对方，泪目，问起对方的名字。