吉祥寺に住む小島麻子 (宮沢りえ) は、人気連載を持つ少女漫画家。締め切りに追われる多忙な日々の中、長年共に暮らしてきた愛猫のサバが突然息を引き取ってしまう。以来、漫画が描けなくなり、食事も喉を通らなくなる麻子。ある日、井の頭公園を散歩していた麻子は、病気の子猫を連れたホームレス (田中泯) と出会う。子猫の病気を治してあげたいと思い始めた麻子は、ホームレスに無断で子猫を病院に連れて行くのだが…。

麻子はアシスタントのミナミ (黒木華) に勧められ、占い師のハーメルンこと三宅 (岸井ゆきの) を訪ねる。麻子は占いに従い、電車に乗って見知らぬ街へ出る。干潟を散策中、バードウォッチングをしている立花秀夫 (岩松了) ･勝久 (中岡創一) 親子と偶然出会う。帰り際に見かけたネコの行く先を追うと、そこはその親子が2人でやっている居酒屋だった。一方、大森 (長塚圭史) はなかなか帰らない麻子を心配に思い…。

麻子のもとに、ファンレターに紛れて1通の手紙が届いた。中学時代の同級生、石川莉奈 (市川実和子) からだった。手紙を読み進めるにつれ、当時の記憶がよみがえる。2人は中高一貫の女子高に通っていた。麻子がいつものようにひとりでパンを食べながらスケッチブックに絵を描いていると、その後ろから人影が近寄ってきた…。莉奈と麻子の間には、何年経っても忘れられない出来事があったのだ…。

15年後。子猫から老猫まで、大勢の猫たちと暮らす麻子。グーグーは15歳で心臓の薬を飲み腎不全もある。グーグーとの日々を綴った『グーグーだって猫である』が漫画文化賞に選出され漫画文化賞贈呈式の会場に来た麻子は、すっかり人気漫画家となったミナミと久しぶりの再会も果たす。麻子は、小学生のころに千加子 (菊地凛子) と出会った日のことを思い出していた。受賞した麻子は、壇上であることを告白する…。

人気漫画家の小島麻子 (宮沢りえ) は、東京･吉祥寺の井の頭公園を望む自宅兼仕事場で、グーグーとビーの2匹の猫と暮らしている。アシスタントのミナミ (黒木華) は、麻子の非凡な才能に寄り添うように多忙な毎日を過ごしていたが、自分の夢を実現するため漫画家としての独立を考え始める。そんな中、ミナミの後任としてアシスタント仲間の飯田千里 (前田敦子) が願い出るが、実は飯田は猫が苦手なのだった…。

ある日、麻子の家に武蔵野署の刑事・賀川（イッセー尾形）が訪ねてくる。賀川はある殺人事件の容疑者を捕まえるため、麻子の家の部屋を借りて井の頭公園の張り込みをさせてほしいと言うのだ。図々しい申し出に困惑する麻子だったが、事情を受け入れておかしな同居生活を始めることに。その状況を知った編集担当者の大森（長塚圭史）は気が気ではなかった。そんな中、賀川は麻子に容疑者が自分の知り合いであることを打ち明ける。