学业优秀的高中二年级学生村上良太（逢坂良太 配音）是天文部唯一一名成员，童年时代他曾有过十分要好的朋友“黑猫”，但在一次事故中，少女黑猫为了营救良太而被宣告死亡。这起事件给了良太沉重的打击与创伤，因此他才希望代替黑猫仰望星空，找到传说中的外星人。这一天，美丽女孩黑羽宁子（种田梨沙 配音）转到良太的班

天河优人（平川大辅 配音）是个独自生活孤苦伶仃的内向少年，对于生活，优人只希望能够平平安安的度过余生就好。可是事与愿违，在其16岁生日的那一天，一个名叫野井原绯鞠（小清水亚美 配音）的黑发女孩子出现在了他的面前，同时，亦有形状可怖的怪物对优人发起了攻击。