Действие аниме происходит в Японии с 1990-х годов и охватывает более десяти лет жизни главного героя Такаки Тоно. Сюжет разделен на три части, каждая из которых посвящена разным периодам его жизни и отношениям. Первая часть под названием "Отрывок о цветущей сакуре" начинается в 1994 году, когда Тоно заканчивает младшие классы школы и знакомится с девочкой Акари.
После переезда семьи Акари в другой город молодые люди поддерживают общение через письма и редкие встречи. Через год Тоно решает передать Акари письмо с признанием в чувствах. При встрече происходит их первый поцелуй, но письмо теряется, после чего их пути окончательно расходятся. Вторая часть "Космонавт" показывает период учебы Тоно в средней школе на другом острове, где в него влюбляется одноклассница Канаэ Сумида.
Канаэ несколько лет скрывает свои чувства и признается Тоно только в выпускном классе. Третья часть "5 сантиметров в секунду" изображает взрослую жизнь Тоно, который работает и расстается с девушкой после долгих отношений. Оставив работу и потеряв жизненные ориентиры, он случайно встречает свою первую любовь Акари во время прогулки по городу.
