季節は春、日曜日の昼下がり。 鹿縞高校の校庭で陸上部の来栖とまりは部活の真っ最中。 そこに曽呂明日太が現れる。 どうやら親友の大佛はずむを探しているらしい。 はずむは植物が好きな心優しいナイーブな少年で、ずっと憧れていた神泉やす菜に告白し、失恋してしまったところだった。 傷ついたはずむをなぐさめるため探し回る明日太。 だがとまりも摩利あゆきも心当たりがない。 その頃、はずむはひとり、鹿縞山を登っていた。すべてを忘れるために……。

はずむ、女の子として初めての登校の朝。 迎えにきたとまりたちははずむの制服姿にとまどいを隠せない。 本当にはずむは女の子になってしまったのだ。 が、殺到するマスコミにそれどころではなくなってしまう。 なんとか学校に辿り着くと、クラスメイトはあっさり状況を受け入れ、はずむ自身も気に病む様子がない。 そんなはずむにいらだちを隠せないとまりだったが、あゆきのアドバイスで気持ちを切り替える。 こうなったら、私がはずむを完璧な女にしてやる！

突然はずむの部屋に現れ、宇宙仁とジャン・プウと名乗る二人…。 それははずむが女の子になるきっかけを作った宇宙人とその宇宙船の生体端末だった。 彼らは地球人の観察のためにしばらく滞在するという。 どう両親に説明するか悩むはずむだったが、宇宙たちは何事もなく一家団欒にとけ込んでしまう。 翌日の鹿縞高校。マスコミに囲まれたところを助けてくれたとまりの漢っぷりを、はずむは面白おかしくクラスメイトたちに話している。 ふとはずむが花壇の方を見ると、やす菜がこちらをじっと見ていた。 が、はずむの目線に気づき、やす菜は去ってしまう。

宇宙仁がはずむのクラスの副担任になり、地球人観察をすると言い出した。学校に現れた宇宙仁とジャンプゥにあわてるはずむだが、宇宙仁はいっこうにおかまいなしだ。しかし、とまどいながらも、はずむの心は明るかった。やす菜と再び菜園の手入れをすることで友達に戻れたからだ。はずむとやす菜は一緒に洋服を買いに行ったり、ふたりで過ごすことで急速に距離を縮めていく。だが、とまりはそんなふたりを暗い表情で見ていた。

はずむに告白したところを目撃され、とまりに責められたやす菜は、落ち込み考え込んでいた。とまりもまた自分の言葉に後悔し、部活に打ち込んで新記録を更新してしまう。はずむもはずむで宇宙仁に指摘され、やす菜からの告白に動揺していることを隠せずにいた。はずむ、とまり、やす菜は完全な三角関係になってしまったのだ。そんな中、人間観察を続ける宇宙仁は、やす菜が抱える問題に気付いてしまう。そして、はずむにそれを教えるためにやす菜がそれまで描きためていたスケッチブックをはずむに見せる。

放課後の教室でついにキスをしてしまうはずむとやす菜。補修を終え、何気なく教室に入ろうとしたとまりはそんなふたりを目撃しショックをうける。呆然としつつもその場はなんでもないふりを装って教室を出て行くが、とまりの脳裏には幼い頃のはずむとの思い出が蘇っていた…。翌朝、いつもどおりの元気さではずむを迎えにいくとまり。とまりは明日太達にはずむとやす菜が付き合うことになったと明るく発表し、やす菜とはずむをふたりきりにさせようとなにかと気をまわそうとする。そんなとまりの様子にはずむは戸惑う。

夏休みになり、やす菜は思い切ってはずむ、明日太、とまり、あゆき達を海に行こうと誘う。自分も誘われたことに戸惑うとまり。海へ向かう電車の中、困惑気味のとまりをよそにやす菜は皆と楽しそうに微笑み、明日太ははずむの女の子らしさにどぎまぎし、あゆきは皆を冷静にながめつつ――それぞれの思いを胸に海に到着する。海には宇宙仁とジャン・プゥ（と、宇宙を追いかけてやってきた並子先生）も現れて、にぎやかなひと時を過ごす5人だが、明日太ははずむのビキニ姿に大興奮、ナンパ男にからまれているはずむを助けて恋心にスイッチが入ってしまう。

人間の新たな観察データをとるために肝試しをしてほしい、と宇宙仁が言い出した。筋金入りの怖がりのはずむは抵抗するが、宇宙仁は並子先生に学校を使う許可をとって、並子先生も大乗り気、すでに逃れようのない状況に。怖がるはずむをみかねてとまりも参加することになったが、とまりはやす菜も誘おうと決め、やす菜の家に向かう。一方、菜園で水やりをしていたはずむは、偶然あゆきが男子生徒に告白されているところを見てしまった。「好きな人がいるから」と断るその言葉に驚くはずむだったが、あゆきは「自分は舞台にあがるつもりはない」と謎めいたことを言う。

幼い頃の夏祭りの夢を見て泣きながら目覚めたはずむ。しかし何故悲しいのかはわからない…。その日の学校帰り、みんなで神社のお祭りに行こうととまり達に誘われ、朝の夢を思い出し一瞬ためらうはずむだが、女の子全員で浴衣を着て集まることに。浴衣を持っていないとまりは、仕方なく街へ浴衣を買いに行くが予算オーバーで途方に暮れてしまう。ところが、同じ店にやす菜もやってきて、ふたりは一緒に浴衣を選びあいながら、はずむへの気持ちをお互いに確認し、打ち解けていく。

どちらかを選べずに苦しむはずむを見たくない、と　とまりとやす菜は今の関係のまま3人とも友達でいようと決意する。だが、みんなで行こうと企画した水族館に、とまりは合宿、明日太、あゆき達も用事があって行けず、はずむとやす菜はふたりきりで行くことになってしまった。出かける前に、やす菜は、とまりに今のままでいると約束し、とまりもそれを信じる、とお互いの気持ちを確認する。約束どおり、水族館では自分の気持ちを抑えていたやす菜。とまりのためにお土産を買い、とまりの合宿先まで届けに行こうとはずむに提案するが…。

はずむととまりを目撃してしまったやす菜は、ふたりで交わした「しばらくは友達のままでいよう」という約束を破ったと、感情のままにとまりを責める。が、とまりもまた誤解から、逆にやす菜を責めようとする。とまりとの友情を信じていたやす菜はショックを受け、その瞬間、やす菜の体には異変が……。その様子からやす菜の病状が悪化してしまったことを知ったはずむは、落ち込んで何も手がつかない状態に。とまりもまたそんなはずむを見てさらに落ち込んでしまう。そんなある日、宇宙仁が突然地球を去ると言い出し、地球へ来た本当の目的を話し出した……。

宇宙仁が地球へやってきた本当の理由―― やす菜の病気を治せるかもしれない方法――を聞き、はずむはついに決心する。 やす菜の病気を知ったとまりもまた……。 はずむととまりはお互いにそのことを打ち明ける。 悲しさをおさえながら、明るくお互いの気持ちを確認するふたり。 そして、最後に一日だけふたりで遊ぶことに。 思いきり遊んだ後、ふたりは思い出の川原へ向かう……。