电影分三个部分：
- 樱花抄
- 太空人
- 秒速 5 厘米
少年少女，因为都是转校生而相识，少女要离开，少年很伤心却说不出安慰的话语；少女在离开后的半年开始给少年写信，少年回信，他们约好要见面，但是因为大雪导致火车晚点，少年比约定时间晚到了三四个小时，当少年到达约定的车站时，发现少女在候车室低头睡着，当少女看到少年时，她哭了，泪水滴到攥着少年衣服的手上；他们走在夜晚的雪路上，少女带少年看信中说的樱花树，那樱花在彼时彼刻就是那雪；他们接吻，两人依偎在车站旁的谷仓。
少年也要转校，到鹿儿岛，在这里遇到了倾慕他的花田；花田为了和他在同一所高中而拼命学习；在即将高中毕业的那段时间，花田每天等着和少年一起回家，在太空探测器发射的那一天，花田决定表白，但当两人目睹探测器发射之后，花田意识到少年的心里没有自己，少年就像那探测器一样，孤独地生活在这里，写着没有收件人的短信。
少年少女都已经长大，少年在大城市做程序员（根据显示器内容猜测），每天过得浑浑噩噩；花田似乎还念念不忘少年，但少年从不接花田的电话；少女快结婚了，可惜新郎不是少年。
我要结婚了，可惜新郎不是你……
我要结婚了，可惜新娘不是你……