Koyomi Hidaka en Shiori Sato ontmoeten elkaar in het onderzoekscentrum van zijn vader en beginnen verliefd te worden, maar dat geldt ook voor hun ouders, die uiteindelijk trouwen. Om te voorkomen dat ze stiefbroers en -zussen worden, besluiten ze weg te lopen naar een parallel universum. Reizen tussen dimensies is gebruikelijk in hun wereld, maar niet zonder gevolgen. Bestaat er een universum voor het jonge stel, en wat zal het hen kosten om het te vinden?