Tokyo saat ini mengalami hujan rintik-rintik yang tampaknya mengganggu kecepatan semua orang yang tinggal di sana tanpa henti. Di tengah hujan yang tampaknya abadi ini, tibalah siswa sekolah menengah yang melarikan diri, Hodaka Morishima, yang berjuang untuk menghidupi dirinya sendiri secara finansial—berakhir dengan pekerjaan di sebuah penerbit kecil-kecilan. Di saat yang sama, Hina Amano yang yatim piatu juga berusaha mencari pekerjaan untuk menghidupi dirinya dan adiknya.
Kedua nasib terjalin ketika Hodaka mencoba untuk menyelamatkan Hina dari pria teduh, memutuskan untuk melarikan diri bersama. Selanjutnya, Hodaka menemukan bahwa Hina memiliki kekuatan yang aneh namun menakjubkan: kemampuan untuk memanggil matahari setiap kali dia berdoa untuk itu. Dengan mempertimbangkan cuaca Tokyo yang tidak biasa, Hodaka melihat potensi dari kemampuan ini. Dia menyarankan agar Hina menjadi “gadis sinar matahari”—seseorang yang akan membersihkan langit untuk orang-orang saat mereka sangat membutuhkannya.