Mitsuha Miyamizu é uma jovem que mora no interior do Japão e que deseja deixar a sua pequena cidade para trás para tentar a sorte em Tóquio. Enquanto isso, Taki Tachibana, um jovem que trabalha num restaurante italiano em Tóquio, deseja largar o seu emprego para tentar tornar-se um arquiteto. Os dois não se conhecem, mas estão direta e misteriosamente ligados pelos seus sonhos.
Dez anos após os acontecimentos de "Monstros", a proliferação dos alienígenas que invadiram a Terra aumentou e as Zonas Infectadas espalharam-se pelo mundo. Uma nova rebelião desses monstros está a formar-se no Médio Oriente. O Exército decide então criar um projeto mais elaborado com um maior número de recrutas para tentar lidar com a rebelião desses alienígenas.
A história acompanha cinco amigos que acordam em uma manhã, e descobrem que não há sinal de celulares ou rádios, estão todos estáticos. Duas noites depois, com um pouco mais de informação, um OVNI aparece sobre a cidade e cobre toda a sua extensão. O desespero se instala no planeta e nos amigos