Старшеклассник Ходака Мориока сбегает из дома на отдаленном острове в Токио. У него нет денег, документов и плана, только упрямое желание вырваться из серой рутины. В мегаполисе он быстро сталкивается с жестокой реальностью: город не ждет его, жизнь дорога, а найти работу без удостоверения личности почти невозможно. Случай сводит его с Хиной Амано — странной девушкой, которая работает в закусочной Макдоналдс и обладает необычным даром. Она может останавливать дождь и разгонять тучи простой молитвой. Ходака, впечатленный ее силой, предлагает создать совместный бизнес: они начинают предлагать услуги «солнечной девушки» всем, кто мечтает о ясном небе для свадьбы, фестиваля или просто хорошего настроения. Поначалу все идет отлично, и даже вечно хмурое небо Токио начинает проясняться. Но вскоре Ходака узнает страшную цену этого дара: каждый раз, разгоняя облака, Хина жертвует частицей своего тела, постепенно становясь прозрачной и рискуя исчезнуть навсегда, растворившись в небесной стихии.
Параллельно с этим полиция начинает поиски Ходаки как беглого подростка, а мрачный детектив Сага подбирается все ближе к разгадке их тайны. Токио погружается в аномальные ливни, которые грозят затопить целые районы. Перед Ходакой встает невозможный выбор: позволить Хине принести себя в жертву, чтобы вернуть городу солнце и спасти тысячи людей от потопа, или отказаться от этого, обрекая мир на вечный дождь, но сохраняя жизнь любимого человека. В отличие от классических историй о героях, здесь нет правильного ответа. Ходака, гонимый эгоистичной, но искренней любовью, решает пойти против законов природы и общества. Он вырывает Хину из небесного плена, возвращая ей человеческую форму, и тем самым навсегда меняет климат Японии. Токио остается под водой на три года, превращаясь в Венецию посреди океана. Финал не дает однозначного морального урока: мир изменился, но Ходака и Хина, вопреки всему, остаются вместе, доказывая, что иногда ради одного человека стоит пожертвовать всем остальным.
