Frustriert von ihrem langweiligen Leben in der Provinz, wünscht sich die Schülerin Mitsuha nichts sehnlicher, als ein aufregendes Leben in der Großstadt – und erwacht eines Tages im Körper von Taki, einem Schüler aus Tokio. Im gleichen Atemzug erwacht Taki in Mitsuhas Körper und fortan finden diese Wechsel regelmäßig statt. Bald beginnen die beiden das Leben des jeweils anderen zu beeinflussen und kommen sich auf diese Weise langsam näher, bis der Körpertusch eines Tages abrupt endet. Fasziniert von Mitsuha, beschließt Taki sie mit den wenigen Erinnerungen die er hat ausfindig zu machen und stößt bei seiner Suche auf einen kleinen Küstenort, der drei Jahre zuvor vom Einschlag eines Kometenfragments zerstört wurde und viele Todesopfer forderte – darunter auch Mitsuha. Davon überzeugt sie und den Ort retten zu können, versucht er einen erneuten Körpertausch heraufzubeschwören. Doch wird die Zeit reichen die Menschen vor der nahenden Katastrophe zu warnen und sich und seine große Liebe in Sicherheit zu bringen?