這是一個跨越千年的故事。以表演人偶為生的青年國崎往人（小野大輔 配音）行走到了一個海邊的小鎮。四處游走的往人一直在尋找著“空中的少女”，這是往人的母親逝世前曾一直對他說的話。原來流傳著這樣一個故事。有著翅膀的女孩被視為不幸的象征，終日被關在不見光的房間里，直到遇到那個命定的少年。二人就這樣相愛了，但這戀情是不被允許的。于是女孩受到詛咒，陷入了輪回之中。往人在小鎮里邂逅了少女神尾觀鈴（川上倫子 配音）。體弱多病的觀鈴和傳說中的女孩極其相似。而他們的相遇如同千年前的那個傳說，輪回的齒輪又開始了不休的運作…… 本片根據Key社著名的同名游戲改編，還有同名劇場版動畫。