Mitsuha Miyamizu, une lycéenne, aspire à vivre la vie d'un garçon dans la ville animée de Tokyo-un rêve qui contraste fortement avec sa vie actuelle à la campagne. Pendant ce temps, en ville, Taki Tachibana mène une vie active de lycéen tout en jonglant avec son emploi à temps partiel et ses espoirs d'avenir dans l'architecture.
Un jour, Mitsuha se réveille dans une chambre qui n'est pas la sienne et se retrouve soudain à vivre une vie de rêve à Tokyo, mais dans le corps de Taki ! Ailleurs, Taki se retrouve à vivre la vie de Mitsuha dans une humble campagne. En quête d'une réponse à cet étrange phénomène, ils commencent à se chercher l'un l'autre.
Kimi no Na wa. tourne autour des actions de Mitsuha et de Taki, qui commencent à avoir un impact dramatique sur la vie de l'un et de l'autre, les tissant dans une trame maintenue ensemble par le destin et les circonstances.