某年夏天，六年级小学生裕太（武井证 配音）独自来到位于深山的萤之丘水库。当年他曾和父亲来到这里捉独角仙，一年前父亲意外去世，曾留下无数美好回忆的水库，对他来说自然别有一番意义。在此期间，他遭遇罕见的暴雨，结果不小心跌落水库。幸运的是裕太成功获救，在一个古色古香的小村庄里，他结识了可爱天真的小女孩纱荣子（木村彩由实 配音）。偶然间裕太发现，自己正身处昭和25年（1950），而这里正是后来沉入水库的小村庄。意外穿越时空三十年，对裕太来说究竟意味着什么呢？
本片根据网络作家川口雅幸的同名原作改编。