O filme é uma compilação de 3 episódios:“Cherry Blossom Story” (桜花抄): Tono Takaki (Mizuhashi) e Shinohara Akari (Kondo) conheceram-se na escola primária e tornaram-se muito próximos. Mas ela, Akari, teve de se mudar com a família para uma região longe de Tóquio. Os dois continuam a trocar correspondência, e um dia é Takaki que se tem de mudar – para Tagoshima, uma ilha situada no Oeste do Japão. Takaki decidi ver Akari pela última vez, empreendendo uma longa viagem de comboio até Tochigi. “Cosmonaut” (コスモナウト): Anos depois, em Kagoshima, Sumita Kanae (Hanamura) está apaixonada por Takaki, colega dela, mas este parece ter a mente sempre num local distante. Além de se sentir deprimida por não ser, aparentemente, correspondida, Kanae está indecisa em relação ao seu futuro, adiando a escolha do curso universitário. “5 Centimeters per Second” (秒速5センチメートル): De volta a Tóquio, Takaki, agora adulto, debate-se com melancólicas memórias do passado e entra em ruptura com as suas relações sentimentais e laborais. Akari está em Tochigi e prepara-se para viajar. Poderão os dois voltar a encontrar-se em Tóquio?