Takaki Toono i Akari Shinohara to bliscy przyjaciele z dzieciństwa, którzy odczuwają nawzajem uczucia. Jednak z powodu pewnych okoliczności dystans między nimi zaczyna się powiększać. Mimo obietnicy utrzymania kontaktu, mierzą się z wyzwaniami odległości i czasu, lecz ich niezłomna miłość pozostaje nienaruszona. Mimo to, silne emocje, które odczuwają, mogą nie trwać wiecznie. Byousoku 5 Centimeter to dramat koncentrujący się na trudnościach związków na odległość. Pomimo że czas spędzony razem stał się jedynie odległym wspomnieniem, Toono i Shinohara nie rezygnują z nadziei na ponowne spotkanie, co nieświadomie rani osoby ich otaczające.