Mitsuha, une jeune fille élevée dans une famille traditionnelle, s'ennuie dans ses montagnes natales et voudrait connaître la vie excitante d'une grande ville. À Tokyo, Taki est débordé, entre le lycée, son travail à temps partiel et ses amis.
Un jour, Mitsuha rêve qu'elle est un jeune homme à Tokyo, tandis que Taki se voit en rêve dans la peau d'une adolescente du Japon rural... Contre toute attente, leurs rêves respectifs sont devenus réalité : leurs corps se sont échangés et chacun vit la vie de l'autre !
Attirés de façon inexplicable, Mitsuha et Taki vont tout faire pour se retrouver bien que le temps et l'espace semblent les séparer...