Dwa lata temu przyjaciel Mitsuki Kouyamy, Eichi Sakurai, wyjechał do Ameryki, zanim zdążyła mu wyznać swoje uczucia. Mimo że nie może się z nim skontaktować, obiecali sobie, że zrealizują swoje marzenia: Mitsuki chce zostać profesjonalną piosenkarką, a Eichi astronomem. Mówi ona, że kiedyś jej muzyka dotrze do niego na drugim końcu świata z blaskiem pełnego księżyca. Jest tylko jeden haczyk: Mitsuki cierpi na raka gardła, przez co jej głos jest cichy, a śpiewanie męczące. Jej babcia, która nienawidzi muzyki, nalega, aby Mitsuki poddała się operacji usunięcia nowotworu, ale ona odmawia ze względu na ryzyko utraty głosu. Pewnego dnia pojawiają się dwa shinigami – Meroko Yui i Takuto Kira – i informują ją, że ma tylko rok życia. Ta nagła informacja skłania Mitsuki do działania i postanawia, że z pomocą Meroko i Takuto stanie się profesjonalną piosenkarką w pozostałym jej czasie. Full Moon wo Sagashite opowiada poruszającą historię Mitsuki i jej przyjaciół shinigami, którzy odkrywają, co znaczy śpiewać – a ostatecznie, co znaczy żyć.