초등학교의 졸업과 동시에 떨어져 있게 된 토오노 타카키와 시노하라 아카리. 둘 만의 특별한 추억만이 남은 채 긴 시간이 흐른다. 그러던 어느 폭설이 내리는 밤, 타카키는 아카리를 찾아 나서는데... 타카키와 아카리의 재회의 날을 그린 「벚꽃초」, 그 후의 타카키를 다른 인물의 시점으로부터 그린 「코스모나우트」, 그리고 그들의 마음 속에 담긴 비밀을 그린 표제작 「초속 5센티미터」.

제 1화 <벚꽃이야기>
도쿄의 초등학교에 다니는 토노 타카키와 시노하라 아카리는 부모의 전근으로 막 이사 왔다.
가정환경도 적극성이 없다는 것도 작은 체구에 병약한 부분도 같아서 닮은 꼴이 많았다.
무엇보다 취향이 비슷해서 우린 서로가 좋았다.
그 시절에 함께였던 두 사람이지만 초등학교 졸업과 동시에 아카리의 이사가 결정되었다.
뜻대로 되지 않는 사정을 이해하면서도, 뜻대로 되지 않는다는 초조함…
어린아이이기에 쌓아올 수 있던 시간은 어린아이이기에 무너트려지게 된다.
그리고, 다시 벚꽃의 계절을 눈앞에 둔 중학교 1학년 3학기,
이번에는 타카키가 카고시마로 전학을 가게 된다.
어린 시절의 후회, 그리고 아카리에게 줄 편지를 가슴에 품고, 타카키는 그녀가 살고 있는 마을로 향한다

제2화 [코스모나우트]
미래라고 하기에는 멀고, 장래라고 하기에는 가까운 이 앞날에 대해 모른 척 걸어나가던 귀갓길.
카고시마. 이 섬에서 살고 있는 고교 3학년인 스미타 카나에의 마음을 지금 차지하고 있는 것은
섬 사람에게는 일상적인 NASDA(우주개발사업단)의 로켓 발사도,
더구나 가장 심각해야 할 진로에 대해서도 아닌 한 소년의 존재다.
중2때 도쿄에서 섬으로 전학 온 토노 타카키.
이렇게 옆에서 걸으며 대화를 하면서도 저 너머로 느껴지는 가장 가깝고도 머나먼 그리움.
고동이 무거우면서도 빨라져가기에 말투가 빠르고 가벼워진다.
시선이 마주치지 않는 만큼, 시점은 항상 그를 향해 있다.
내가 제대로 보드에 서서 서핑을 탈수 있다면, 그 때는 가슴에 담고 있는 것을 전하고 싶어.
익숙하게 타고 싶은 파도. 뛰어넘고 싶은 이 순간.
조금씩 서늘함이 늘어가며 섬의 여름이 흘러간다.

제3화 [초속 5센티미터]
회사를 그만두었다.
3년간 사귄 여성에게 이별을 고할 수 있었다.
토노 타카키는 어린 시절보다 수수해 보이는 도쿄의 거리에 있었다.
그런 그의 가슴에 복받친 것은 잊었다고 생각했던 일.
그것은 지금 다시 도쿄에 살고 있는 그녀 역시 마찬가지였다.
시노하라 아카리는 결혼을 앞두고 부모님 집에서 자신의 짐을 정리하기 위해
키타칸토의 마을에 와있었다.
그곳에서 발견한 타카키 앞으로 썼던 편지.
그립게 떠오르는 존재. 어린 시절의 커다랗던 마음.
아카리와 타카키가 본 시간, 풍경, 장소, 나날, 사람들-.