Tiga segmen—Cherry Blossom, Cosmonaut, dan 5 Centimeters per Second—mengisahkan perjalanan emosional Takaki, dari masa kanak hingga dewasa, serta kenangan manis sekaligus pahit tentang Akari, teman masa kecilnya. Bercerita tentang jarak, waktu, dan perasaan yang tertinggal dalam ruang guna menelusuri definisi cinta sejati.