ある夏、父と過ごすために田舎町・田菜を訪れた歩。そこで歩が出会う人々は、なれなれしく接してくる人ばかりだった。だが、人見知りするため、人々に戸惑った歩は、マウンテンバイクで町を彷徨っていた。そんなとき、歩は川原で遊ぶ小さな男の子・わっくんと出会う。そして、歩は信じられない光景を目にする…。

突然蘇った記憶の断片…。歩は幼い頃、謎の光・どっしると出会っていた。失われた過去を取り戻すため、歩は不思議な少女・深山美玖に手がかりを聞き出そうと思い立つが、なりゆきで伝説の猫・オカカ婆を探す阪倉亮介と行動をともにする事になってしまう。そして、二人は夕日を眺める美玖とオカカ婆を発見して…。

“別荘地の幽霊騒ぎ”という暇つぶしネタを追って、地元ローカル局の名物アナウンサー・須河原晶が田菜へとやってきた。そこで偶然出会った歩が頑なに「何も見ていない」と言い張るのを見て何かを感じる晶。さらに同行した堂丸史郎ディレクターが偶然撮った猫の写真には、不思議な「あるもの」が写っていて…。

田菜の異変に動物たちは敏感に反応していた。そんな中、歩は美玖の姉・深山美紀から妹をそっとしておいてほしいと言われる。二年前神隠しに遭い、森で発見されて以来、美玖には見えないものが見えたりするようになったのだと言う。そこで、歩は以前見かけた謎の男の子・わっくんを捜しに、一人で啼沢川の上流に向かい…。

約束通りにわっくんと遊んでいた歩は、次の日もまた遊ぶ事を約束する。だが、大雨で行く事ができなかったため、一日置いて啼沢川上流に行った歩だったが、わっくんはそこにいなかった。何か大切なものを失ってしまったのではないか？ 歩の中で不安と安堵が交錯する。たまらなくなり、歩はこの事を美玖に相談しに行き…。

母親から送られてきた写真には、ポンチョにゴム長靴でわっくんと同じ格好をしている幼い頃の自分が写っていた。なぜ、わっくんは幼い頃の自分と同じ格好をしているのか？ その事実に戸惑っている歩へとかかってくる母親から電話。そして、しばらく二人で他愛もない話をしていると突然、携帯が圏外になってしまい…。

名家の総領息子・鏑木拓馬から散歩に誘われた美紀。その頃、歩は別荘地で暮らす海野潮音に捕まっていた。だが、歩には潮音のなれなれしさがわずらわしかった。そんな歩の態度も気にせず、飼い犬・タルトの瞳に映った不思議な光の話をする潮音。歩がその話に興味をひかれたとき、歩たちと美紀たちは鉢合わせしてしまい…。

わっくんとの一回目の約束、猫おどりにまつわる民話、田菜の歴史、頭屋の森…。気になる事だらけだった歩は、コンビニで働く藤堂麻子に頭屋の森と猫おどりの関係について質問するが、猫おどりの歴史が意外と浅い事を知らされる。そのとき、何かを感じた歩が周りを見回すと、視線の先の空間が陽炎のように揺らいでいて…。

田菜の街は、猫おどりを目前にして盛り上がっていた。晶は設営中の猫おどりステージを見つめつつ、準備をしていた麻子に何気なく田菜の異変について取材していた。その頃、買い物をしていた歩は、途中で出会った美紀から猫おどりに誘われる。美紀の誘いに戸惑う歩。そんな中、帰宅した歩は潮音からも猫おどりに誘われ…。

猫おどり当日。イベント会場をふらふらしていた亮介は、屋台のおばさん・笑子に捕まり、金魚すくいのバイトをする羽目になる。一方、徹夜で猫おどり用の衣装を仕上げた美紀だったが、妹の美玖が熱を出してしまう。麻子はかき入れどきを逃すまいと、コンビニの店先に売り物を並べている。そんな忙しない一日が始まり…。

わっくんとの一回目の約束を思い出した歩。幼い頃、頭屋の森で遊んでいた歩とわっくんは次の日も遊ぶ約束をするが、結果的に歩が遊ぶ約束を破ってしまったのだった。そんな中、猫おどりが始まり、盛り上がるイベント会場。わっくんとともに祭を楽しむ歩だったが、祭が最高潮に達したとき、会場を異変が襲った！

小学校の裏山が土砂崩れを起こし、猫おどりの会場を襲う。会場にいた人々は、猫と不思議な光の大群を追いかけて会場を離れていたために助かった。会場の近くにいた歩たちも間一髪で辛うじて助かる。放心状態の美紀、腰を抜かす美佳、高熱でボーっとしている美玖。だが、歩とわっくんだけは目の前で起こった事に冷静で…。

田菜での不思議な夏から二年経ったその冬、横浜みなとみらい周辺では不思議な光が目撃されるようになっていた。そんなある夜、いつものように街を彷徨っていた横浜在住の女子高生・谷川希紗は、ゴミ捨て場の一角に不思議な光を発見する。見た事もない物体に興味を持った希紗は、その物体をブンちゃんと名づけて…。

昨夜、不思議な光を見た大和理絵子は、その事をバイト先の洋食屋「ときみや」の店主で、祖母代わりでもある土岐宮はなに語った。一方、ブンちゃんをどうしたらいいか迷った希紗は、同級生の小早川成基に相談を持ちかける。そして、希紗は成基にブンちゃんを見せるが、その現場を同級生の真壁正樹に目撃されてしまい…。

理絵子は学校から帰宅すると、机の上にあった須河原晶が書いた本「妖精たちの夏～マテリアルフェアリー～」を手にする。理絵子が何気なくその本を読んでいると、そこには自分が見た不思議な光の現象に似た内容が記されていた。その頃、希紗の携帯に正樹から「会って話したい事がある」という文面のメールが届き…。

田菜を離れて横浜の実家に戻っていた歩に、美紀から電話がかかってくる。美紀は姉の美佳が横浜で須河原晶に偶然出会った事、晶が横浜で頻繁に起こっている不思議な現象を追いかけて横浜に取材にきている事を歩に話す。そのとき、家の外から大きな物音がした。何かの気配を感じた歩は、外の様子を見に行くが…。

観覧車から横浜の風景をビデオカメラに撮っていた晶。横浜で起こる数々の異変が二年前の田菜の夏と同じであり、条件が揃えば二年前の猫まつりの再現もありうると考えながら…。すると、突然観覧車が停止し、晶は中に閉じ込められてしまう。その頃、公園のベンチに座っていた希紗は、成基に声をかけられて…。

歩は自分の前に突然現れ、また何の前触れもなく姿を消したオカカ婆の行方を捜していた。歩が桜木町のガード下を通りかかると、リュックサックを覗き見て微笑んでいる希紗がいた。希紗のリュックから漏れる光が見えた歩は、「きみも信じる？」と希紗に話しかける。希紗は、見知らぬ人に突然話しかけられて驚くが…。

希紗は自己嫌悪に陥っていた。自分が安易に歩と接触した事が原因で、ブンちゃんを失ってしまった。その事に対する後悔と苛立ちから、携帯電話の呼び出し音が鳴っても出ずに、希紗は携帯電話を壊してしまう。一方、若い頃に通っていたときみやを訪ねた麻子は、田菜から横浜にやってきた理由をはなに話して…。

ブンちゃんが破壊された原因を調べるため、歩に話を聞く晶。そして、晶は歩から事の顛末に至るまでの経緯を聞き出すが、いまいち要領を得ない。考え込む晶は「きみのどっしるとしっしんを見せてくれないかな？」と歩に頼む。だが、それを断る歩。そこで晶は「当事者である自分たちにはやるべき事がある」と主張するが…。

バイト先のときみやに向かった理絵子。少し早めに着いた彼女は、ときみやに下宿している晶に成基と希紗の事を聞く。しかし、晶から「友達なら自分で連絡すればいいんじゃない？」と言われた理絵子は、言葉に詰まってしまう。そして、理絵子は混乱してしまった自分の気持ちを、はなに打ち明けようとして…。

突然、希紗が持っていた魚のオブジェが光り出した。希紗はどうすれはいいのか分からず、オブジェを抱えて毛布にくるまっていた。その頃、浮浪者同然の生活をしている羽鳥次郎に会うため、公園に向かった理絵子。そして、羽鳥と一緒に道行く人々を眺めていた理絵子は、目撃した不思議な光の事を話し始めるのだった…。

みなとみらい上空に突然現れた謎の巨大物体・マテリアルイーブル。その物体について、テレビでは緊急特別番組が放送されていた。各界の識者がUFO、宇宙人、プラズマなど色々な仮説を唱える。だが、そこにいた晶はそれらの意見を否定し、二年前の田菜での出来事とマテリアルフェアリーについて話し始めて…。

突然、希紗の前に現れた白い物体。それはブンちゃんの生まれ変わりなのか？ だが、希紗は何となく「みなとみらい上空の巨大物体の方がブンちゃんっぽい」と思っていた。そこで、希紗は「巨大物体の下まで行けば何か分かるかもしれない」と、みなとみらいに向かう。そんな希紗を心配した成基は、理絵子に電話して…。

みなとみらいで待っていた歩に、希紗は自分の前に突然現れた白い物体・ポーちゃんを見せた。そこに、どっしるたちに連れられ、成基も現れた。邂逅する三体のマテリアルフェアリー。そのじゃれあう姿に、希紗たち少年少女の心も和む。ところが、そんな彼らの前にマテリアルイーブルが現れて…。

ポーちゃんを失ってしまった希紗を支える成基。傍らには、理絵子と正樹もいた。その頭上では光と闇の輝きが互いを求める様にぶつかりあい、消えてゆく…。そんな中、“真実”を追い求める晶に、歩はこれは戦いなんかじゃないと告げて…。