Co dzieje się, gdy dwie osoby kochają się nawzajem, lecz nie są przeznaczone do bycia razem? Takaki Toono i Akari Shinohara są przyjaciółmi z dzieciństwa, ale okoliczności niezależne od ich woli rozdzielają ich. Obiecują, że będą się kontaktować, i choć upływ czasu powiększa dystans między nimi, łańcuch wspomnień pozostaje nieustannie obecny. Byousoku 5 Centimeter to dramat romantyczny, który skupia się na banalnej i surowej rzeczywistości związków na odległość. Uwięzieni w przeszłości i niezdolni do tworzenia nowych wspomnień, Takaki i Akari trzymają się nadziei na ponowne zobaczenie się. Żyją swoimi codziennymi życiami półserio, krzywdząc zarówno siebie, jak i ludzi wokół nich.