小学生の貴樹と明里は、特別な想いを抱きあう仲。しかし卒業と同時に、明里は引越すことになり、離ればなれになってしまう。中学生になり文通を重ねる2人だが、今度は貴樹も鹿児島への転校が決まる。引っ越す前に明里に会おうと、大雪の中貴樹は明里の元へ向かうが…。時は過ぎ、種子島で高校3年生になった貴樹は、同じクラスの花苗に好意を寄せられながらも、ずっと遠くを見つめていた。やがて東京で社会人になった貴樹は、仕事に追われ日々輝きを失っていく街並みを前に、忘れかけたあの頃の記憶に想いを巡らせる。

映画『秒速5センチメートル』は、新海誠が監督を務めるアニメーション作品。3本で構成される連作であり、幼い頃から惹かれ合っていたふたりの男女の物語を描く。貴樹と明里の再会の日を描いた『桜花抄』、その後の貴樹を別の人物の視点から描いた『コスモナウト』、そして表題作の『秒速5センチメートル』で構成される。