Po przeniesieniu się do tej samej szkoły podstawowej Takaki i Akari zostali najlepszymi przyjaciółmi. Jednak gdy ich rodziny zostały zmuszone do przeprowadzki, ich życie całkowicie się zmieniło. Po roku rozłąki Takaki wkrótce ponownie spotka się z Akari. Kiedy siedzi w pociągu z Tokio, jego wspomnienia nasilają się z każdą chwilą. Takaki i Akari zaczynają się zastanawiać, czy kiedykolwiek będą w stanie zobaczyć się ponownie i podzielić się skrywanymi uczuciami.
Dołącz do Takakiego w jego podróży przez trzy wzajemnie powiązane opowieści o uczuciach i utracie niewinności, które obejmują minuty i miesiące życia bohaterów. Tytuł filmu "5 centymetrów na sekundę" odnosi się do prędkości, z jaką płatki wiśni spadają z drzew, przypominając o powolnym tempie życia i o tym, jak często ludzie początkowo są blisko siebie, a potem stopniowo ich drogi zaczynają się rozchodzić.
