Действие аниме происходит в Японии, начиная с 1990-х годов. Сюжет охватывает более десяти лет жизни главного героя Такаки Тоно и состоит из трех частей. Каждая часть представляет отдельный период его жизни, связанный с романтическими отношениями. Первая часть под названием "Отрывок о цветущей сакуре" начинается в 1994 году, когда Тоно заканчивает младшие классы школы.
В первой части Тоно знакомится с девочкой Акари, но их общение прерывается из-за переезда ее семьи. Они поддерживают связь через письма и редкие встречи. Через год Тоно решает передать Акари письмо с признанием в чувствах. При встрече происходит их первый поцелуй, письмо теряется, после чего они расстаются навсегда. Вторая часть "Космонавт" показывает период учебы Тоно в средней школе.
Во второй части девочка Канаэ Сумида испытывает чувства к Тоно, но несколько лет не решается их признать. Она сообщает о своей любви только в выпускном классе. Третья часть "5 сантиметров в секунду" изображает взрослую жизнь Тоно. Он работает, имеет долгие отношения, которые заканчиваются расставанием. Оставив работу и потеряв жизненные ориентиры, он случайно встречает свою первую любовь Акари на окраине города.
