Сюжет разворачивается в Японии, начиная с 1990-х годов, и рассказывает три истории из жизни Такаки Тоно, охватывая более десяти лет его судьбы. Каждая часть раскрывает разные этапы его любовных переживаний. Первая глава, "Эпизод о цветущей сакуре", переносит нас в 1994 год, когда юный Тоно, окончив начальные классы, впервые ощутил трепет сердца рядом с девочкой Акари. Однако их идиллию разрушает переезд её семьи, и хотя они продолжают общаться письмами, расстояние между ними растёт.
Спустя год Тоно решается на признание, но их последняя встреча оборачивается нежным поцелуем, потерей письма и вечной разлукой. Вторая часть, "Космонавт", переносит нас в среднюю школу, где в Тоно влюблена Канаэ Сумида, но её чувства остаются безответными долгие годы. Лишь перед выпуском она находит в себе смелость открыть ему сердце. Третья история, "5 сантиметров в секунду", показывает взрослого Тоно, потерявшего интерес к жизни после расставания с очередной возлюбленной. В один из дней он случайно встречает Акари, и прошлое вновь напоминает о себе.
Фильм тонко передаёт, как время меняет людей, но не стирает важные моменты. Тоно проходит через юношескую страсть, неразделённую любовь и взрослые разочарования, но встреча с первой любовью заставляет его задуматься о том, что действительно важно. Каждая история — это отдельный этап его пути, где чувства, упущенные шансы и случайные встречи переплетаются в единую картину жизни.
