학교 축제 준비를 하던 중 교실 뒷편에서 잠을 자고 있던 나카미 간타는 같은 반 여자애의 부탁으로 천문대까지 종이 박스를 주우러 갔다. 그 천문대는 여자 부원의 유령이 나온다는 소문이 도는 장소이기도 했다. 그런 탓에 천문부도 지금은 활동을 하지 않았고, 창고로 쓰이고 있는 천문대에 들어가 보니 거기엔 폐기된 로커 안에서 잠을 자는 소녀가 있었다. 그 소녀는 간타의 동급생인 마가리 이사키였고, 간타는 이사키가 자신과 같은 고민을 끌어안고 있다는 걸 알게 되었는데.

간타와 이사키가 멋대로 진행한 천문대 리폼이 쿠라시키 선생님에게 들키고 말았다. 그 장소를 잃고 싶지 않았던 두 사람의 부탁을 들어 준 쿠라시키 선생님의 도움으로, 두 사람이 천문부로서 활동하는 게 학교에서 인정되었다. 하나의 부로서 활동 실적을 남기기 위해 둘은 우선 천체 사진 콘테스트에서 대상을 수상한 적 있는 졸업생 시로마루 유이를 만나러 가기로 했고, 아무것도 없는 시골길에 우뚝 서 있는 게임 센터에서 일하는 시로마루는 언뜻 보기엔 무서운 사람처럼 보였는데.

여름 학교 내내 흐릴 거라는 일기예보가 있는 가운데, 선생님한테도 찍혀서 밤 사진 촬영은 도저히 가능할 것 같지 않았다. 그런 간타와 이사키는 만약 밤에 맑으면 별 밑에 있는 백사장에서 만나자고 약속을 했다. 막상 여름 학교가 시작되자 동급생들과 함께 지내는 텐트 안에서 홀로 잠들 수 없어서, 간타는 점점 초조해져갔다. 그렇게 두 번째 날 밤, 문득 무언가를 깨달은 간타가 텐트 밖으로 나와 하늘을 올려다보니 아주 맑게 갠 밤하늘이 펼쳐져 있었는데.