Mitsuha, une adolescente de 17 ans élevée dans une famille traditionnelle, s'ennuie dans ses montagnes natales et voudrait connaître la vie excitante d'une grande ville. A Tokyo, Taki est débordé, entre le lycée, son emploi dans un restaurant italien 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 exaucés : ils ont échangé leurs corps. Ravis au début de l'expérience, ils s'aperçoivent que ce voeu est lourd à porter. Ils veulent se rencontrer pour que les choses reviennent à la normale...