Полное аниме состоит из 3-х частей (Три истории о любви, времени и расстоянии):

1. Okasho (桜花抄)
2. Cosmonaut (コスモナウト)
3. Byosoku 5 Senchimetoru (秒速5センチメートル).

История первая: Отрывок о цветущей сакуре

После окончания начальной школы Такаки Тоно и его близкая подруга Акари Синохара вынуждены расстаться. Акари переводят в среднюю школу в префектуре Тотиги, а Такаки продолжает учиться в средней школе в Токио. Они пишут друг другу письма и снова обретают счастье от возможности разделить свои чувства друг с другом. Но так случилось, что спустя некоторое время уже семья Такаки вынуждена переехать в префектуру Кагосима. Поэтому он решает повидаться с Акари, поскольку потом они будут слишком далеко друг от друга и, возможно, уже не встретятся. Такаки отправляется на встречу с несколькими пересадками на поезде (синкансэне), но из-за снегопада поезда всё больше и больше отстают от расписания...

История вторая: Космонавт

Такаки поступает в среднюю школу на Танэгасиме. В первый же день учебы Канаэ Сумида влюбляется в переведённого из Токио мальчика. Она ловит себя на том, что постоянно всюду ищет его глазами, но не осмеливается рассказать о своих чувствах, продолжая уже несколько лет любить Такаки Тоно безответно.

1999 год. Чувства Канаэ к Такаки только усиливаются, и когда до конца занятий остаётся полгода, она решается при следующей встрече признаться ему в любви...

История третья: 5 сантиметров в секунду

Такаки Тоно настолько занят на работе, что не различает времена года и не замечает как быстро летит время, а ведь прошло уже несколько лет, после окончания университета. Такаки расстаётся со своей девушкой, прожив с ней вместе три года.

В начале весны 2008 года Такаки увольняется с работы. Ему кажется, что причин для этого - бесчисленное множество, и одновременно - что нет ни одной, которая убедила бы его самого до конца. В спокойный будний день он идет по улице и оказывается неподалёку от железнодорожного переезда, рядом с которым цветёт сакура. Он не видит, что это то самое место, которое связывает его с далёкими воспоминаниями. Навстречу Такаки шагает девушка. Её лицо кажется Такаки знакомым...