מיצוהא, נערה החיה בכפר איטומורי, לא מרוצה מחייה. בתור בתו של ראש הכפר ונכדתה של האחראית על מקדש השינטו המקומי, מופעל עליה לחץ רב מכיוונים שונים. היא מרגישה לא בנוח בכפר הקטן, בו כולם מכירים את כולם ואין מקומות בילוי. טאקי, לעומתה, הוא נער החי בטוקיו וחולם להיות ארכיטקט. בדרך כלשהי, משאלתה של מיצוהא, להיות נער בטוקיו, מתגשמת, ושניהם מתחילים להתחלף בגופם. החלפת הגופים מתרחשת בשנתם, ובכל פעם שהם מתעוררים זכרונותיהם מהחילוף מיטשטשים. בשלב מסוים, לאחר שחבריהם מתחילים לשים לב להתנהגותם המוזרה, מיצוהא וטאקי מבינים שאלה לא חלומות, ושהם מתחלפים זה עם זה במציאות. הם מתחילים לתקשר באמצעות כתיבת דיווחים באפליקציות היומן בטלפונים שלהם, ומסייעים זה לזה בחיי היומיום. מיצוהא מסייעת לטאקי להתחבר לקולגה במסעדה האיטלקית בה הוא עובד, וטאקי גורם למיצוהא להיות פופולרית יותר בבית-הספר. בזמן שהותו בגופה של מיצוהא, טאקי לומד מסבתה, האחראית על המקדש, על מסורות שונות, ובהן שזירת חוטים טקסית, המסמלת את מהלך הזמן, והכנת משקה מיוחד בשם קומיסאקה, המייצג חלק מהנשמה של האדם שהכין אותו ואותו משאירים מחוץ לכפר במקום המיועד לכך. לאחר שמיצוהא כותבת ביומנו של טאקי על כוכב השביט שיופיע בשמי יפן יום לאחר מכן, הם מפסיקים להתחלף.
טאקי מתוסכל מכך שהוא לא מצליח להתקשר למיצוהא, ומחליט לנסוע לבקר אותה. מכיוון שזכרונותיו מהתקופה בה היה בגופה של מיצוהא היטשטשו, הוא לא זוכר את שם הכפר או היכן הוא, אלא יכול לשחזר רק את מראה הכפר והנוף הנשקף ממנו, מציורים שצייר באותה תקופה. לנסיעה הארוכה מתלווים אליו חברתו מהמסעדה וחברו מבית הספר. לאחר שאף אדם אליו פונה טאקי לא מצליח לזהות את הכפר, הוא כמעט מאבד תקווה – עד שבעל מסעדה מקומית מזהה את הכפר כאיטומורי, ומספר לטאקי שהכפר הושמד שלוש שנים קודם לכן, על מרבית תושביו, על ידי חלק מכוכב השביט עליו דיברה מיצוהא. החלפת הגופים ביניהם התבררה גם כמסע בזמן: בכל פעם שמיצוהא נכנסה לגופו של טאקי, היא עברה בזמן שלוש שנים קדימה, ואילו בכל פעם שטאקי נכנס לגופה, הוא חזר שלוש שנים לאחור. בסופו של דבר, טאקי מוצא בספריה המקומית ספר על המאורע, ומגלה שמיצוהא הייתה בין ההרוגים.
בסערת רגשות, טאקי עוזב את חבריו ונוסע לכיוון איטומורי. הוא מבקר במקום בו הוא, בגופה של מיצוהא, הניח את המשקה המכיל “חלק מנשמתה”, ושותה אותו. מיד לאחר מכן הוא חוזר שלוש שנים קודם לכן, לגופה של מיצוהא. במהלך החזרה בזמן טאקי רואה הבזקים מזכרונותיה, ונזכר בכך שפגש את מיצוהא שלוש שנים קודם לכן, כאשר היא הגיעה לטוקיו לחפש אותו (שכן לא ידעה שהחילוף מתבצע תוך מסע בזמן); לאחר שלא זיהה אותה, היא נתנה לו את החוט הטקסי שסרגה, וששכח מאז ממי קיבל אותו.
טאקי, כמיצוהא, מנסה לשכנע את קרובי משפחתה ואת תושבי הכפר להתפנות מהכפר בשל התקרבות כוכב השביט, אך אף אחד לא מאמין לו. בסופו של דבר, סבתה של מיצוהא מבינה שאדם אחר נמצא בגופה. טאקי משכנע בדרך לא-דרך את שני חבריה של מיצוהא, סאקאיה וטשי, לעזור לו לפנות את תושבי הכפר בעזרת פיצוץ שיצרו בתחנת הכוח המקומית, מה שעשוי לשכנע את תושבי איטומורי שפרצה שריפה המחייבת את פינוים.
בזמן שסאקאיה וטשי מקיימים את תוכניתו, טאקי חוזר למקום בו נמצא גופו שלוש שנים מאוחר יותר, ובו מיצוהא מתעוררת בגופו. לאחר שיורדים הדמדומים (הזמן בו, לפי המיתולוגיה היפנית, עשויות להתרחש תופעות על-טבעיות), הוא ומיצוהא מצליחים לראשונה להיפגש פנים מול פנים, כשהם חוזרים לגופם המקורי. טאקי ומיצוהא מחליטים לכתוב את שמותיהם זה על כף ידו של האחר, כדי שלא ישכחו אותם לאחר הדמדומים; אולם, אלו מסתיימים לפני שמיצוהא מספיקה לכתוב את שמה על ידו והיא נעלמת. זכרונותיו של טאקי מתחילים להיטשטש באופן מיידי חרף מאמציו לזכור, עד כי בסופו של דבר הוא כלל אינו זוכר לשם מה הגיע למקום. הוא חוזר לטוקיו וממשיך בחייו הרגילים.
בינתיים, בזמן שמיצוהא חוזרת לכפר, היא מגלה שטאקי כתב על ידה “אני אוהב אותך” במקום את שמו; לכן, גם היא שוכחת את שמו, ולבסוף אותו. היא מצליחה בסופו של דבר לשכנע את אביה, ראש הכפר, באמיתות האסון. במאמצים המשולבים שלה ושל חבריה תושבי איטומורי מתפנים מהכפר לפני שהוא נהרס על ידי השביט. ההיסטוריה משתנה, הכפר איטומורי נהרס אך כל תושביו ניצלו. רבים מהם עוברים לטוקיו, ביניהם מיצוהא.
חמש שנים מאוחר יותר, הן טאקי והן מיצוהא חיים בהרגשה תמידית ששכחו דבר-מה חשוב מעברם. יום אחד, בעודם נוסעים ברכבות שחולפות זו על פני זו, הם מזהים זה את זה בחלון (אולם לא את ההקשר בו הכירו). שניהם יורדים בתחנה ומחפשים זה את זה באזור שסביבה; בסופו של דבר הם מוצאים זה את זה, וכמעט מפספסים בשנית – הם חולפים זה על פני זה בגרם מדרגות, ביישנים מכדי לדבר. ברגע האחרון, טאקי מסתובב ושואל אותה אם הם מכירים, והיא משיבה שגם היא סבורה כך. הסרט מסתיים כשטאקי ומיצוהא שואלים אחד את השני: ״מה השם שלך?״