O que acontece quando duas pessoas se amam, mas não foram feitas para ficarem juntas? Takaki Toono e Akari Shinohara são amigos de infância, mas circunstâncias além de seu controle os separam. Eles prometem permanecer em contato e, embora a progressão do tempo aumente a distância entre eles, a cadeia de memórias permanece sempre presente.

5 Centimeters Per Second é um drama romântico que se concentra na realidade mundana e dura dos relacionamentos de longa distância. Presos ao passado e incapazes de criar novas memórias, Takaki e Akari se agarram à esperança de se verem novamente. Eles vivem suas vidas cotidianas com indiferença, machucando a si mesmos e às pessoas ao seu redor.