湘南の海にほど近い街――そこで暮らす堀切ちよみ（飯沼愛）は、今まさに高校生活最後のバスケットボール県大会予選に挑んでいた。母の楓（木村佳乃）、祖母の百合子（加賀まりこ）、血は繋がらないけれど父の信太郎（武田真治）、弟の拓真（番家天嵩）が見守る中、万年控え選手だったちよみについに出場機会が巡ってきたその時、ちよみの幼なじみであり、最愛の人、そしてバスケットボール界のスターでもある南浩之＝南くん（八木勇征）が体育館に応援に駆けつける。残念ながら試合には負けてしまい、清々しさの中にも一抹の後悔を残すちよみ。そんなちよみに、南くんは慰めと励ましの言葉を…。いつだって完璧な南くんに、ちよみは少しだけ不安な気持ちを抱くのだった。 ほどなくして、南くんの大学バスケ部の試合が開催されることに。応援に行くというちよみと南くんは、試合後にある約束を交わす。 そして迎えた試合当日。試合開始前に体育館を訪れたちよみは、南くんがバスケ部コーチの佐川美鈴（武田玲奈）と親しげに会話する様子を目にする。自分には入り込めない雰囲気を感じたちよみは、試合中もどこか疎外感を感じてしまう。複雑な気持ちのまま、約束通り、南くんとの待ち合わせ場所に向かったちよみだったが、なぜかいつまで待っても南くんは現れず…？

約束していた待ち合わせ場所に現れた南浩之＝南くん（八木勇征）はなぜか15cmの手のひらサイズになっていた！　15㎝の南くんに驚きを隠せない堀切ちよみ（飯沼愛）だったが、なんとか南くんをバッグの中に忍ばせ、自宅に帰ってくる。ドロドロに汚れてしまっていた南くんをお風呂に入れるため、マグカップに適温のお湯を入れていそいそと部屋へと持っていくちよみ。母の楓（木村佳乃）と祖母の百合子（加賀まりこ）は、そんなちよみの様子に、何かあったのかと心配顔に…。 そんな大人たちをよそに、甲斐甲斐しく南くんの世話し、かすかに幸せすら感じてしまうちよみだったが、疲れて眠る南くんの涙を見て同時に切なさもこみ上げる。ふと、南くんが15㎝になってしまったというバス停に洋服や荷物が残されているのではないかと考えたちよみは、自転車を走らせ現場へ。そこであらためて南くんに起きた出来事を実感し…？ 翌朝、南くんを１人部屋に残して、学校に行くことに不安そうなちよみ。そんなちよみの様子に、楓、百合子、そして手芸店の木村久子＝チャコ（室井滋）はちよみが何か隠しているのではないかと…。そして意を決した楓がついにちよみの部屋を覗きに…!?

15cmになってしまった南浩之＝南くん（八木勇征）を１人にしておくわけにはいかない、と胸ポケットに忍ばせて一緒に学校に行くことにした堀切ちよみ（飯沼愛）。朝からご機嫌に家を出た２人の前に、大学バスケ部のコーチで南くんに密かに思いを寄せる美鈴（武田玲奈）が現れる！「南をどこに隠したの？」「チームに戻るように伝えて」と迫る美鈴に、真実を伝えるわけにもいかず、ただ黙るしかないちよみ。南くんのことを心配する美鈴に、ちよみは「（南くんの言葉を）信じて待ちます」とだけ言い残し…？ 不安な気持ちを心のどこかには抱きつつも、周りにバレないように会話したり、屋上で一緒にお弁当を食べたり…と、南くんを連れての学校生活を思いっきり楽しむちよみ。さらに、南くんの洋服を作ってあげようと、手芸部まで訪れ…!? そうしてやってきた週末、ちよみと南くんは遊園地に出かけることに。楽しそうに会話をしながらかもめ商店街を抜けていく２人を、なんと久子＝チャコ（室井滋）が物陰から目撃していた！　大慌てで『美容室ガーベラ』にやってきたチャコは、楓（木村佳乃）と百合子（加賀まりこ）に、「小さい南くんがちよみちゃんのポケットの中に入ってた」と興奮気味に報告するが…？ ほどなくして、信太郎（武田真治）が営む焼き鳥店『信真』に、南くんの父・晴幸（沢村一樹）が現れる。堀切家の面々も集合し、賑やかな雰囲気の中、南くんも知らなかった母・薫子（八木亜希子）に関するある秘密が明らかになり…!?

"誰もいないはずの"部屋で誰かと会話し、その"誰か"に「南くん」と呼びかけている堀切ちよみ（飯沼愛）を怪訝に思った楓（木村佳乃）は、意を決して部屋に入る！ 「小さな南くん（八木勇征）が…いるの？」と尋ねる楓に、「いるよ」と返したちよみが見せたのは、なんと手芸部で作った"小さな南くん人形"。必死に誤魔化してなんとか切り抜けたちよみだったが、楓をはじめ、百合子（加賀まりこ）、信太郎（武田真治）の疑念を払拭できたのかはわからず、さらには人形相手に一人芝居をしている自分にも恥ずかしさを感じてしまう。 その頃、楓、百合子、信太郎の３人は、「一人で南くん人形と会話をするちよみ」についての対策会議を開いていた。そして、各々の若かりし頃の人形エピソードなどを語りつつ、「ちよみを痛い人みたいに思うのはやめよう」という結論に達するのだった。 翌朝、衝撃的な家族の食卓を経て家を出発したちよみは、木村久子＝チャコ（室井滋）にも"小さな南くん人形"を見せる！　ひとまずは疑いの目を逸らせることに成功し、本物の南くんをポケットに忍ばせたちよみは、颯爽と学校に向かっていく。 ずっと一緒にいられる幸せを感じるちよみと南くんだったが、一緒に南くんの大学バスケ部の試合を見に行った後、とんでもない出来事が２人を襲う…！

堀切ちよみ（飯沼愛）のバッグがひったくりに遭い、中に入っていた南くん（八木勇征）はバッグごと遠く離れた公園に投げ捨てられてしまう。全身を痛め、途方に暮れる南くんが出会ったのは、なんと自分と同じような手のひらサイズの女性・富田早苗（国仲涼子）だった！早苗とともに"彼氏さん"のポケット入り、早苗の家へと向かう南くん――初めて"自分と同じ境遇の人"と出会ったことで、不思議と喜びを感じ、15cmになってから経験したアレコレを大いに語り合う。 その頃、奪われたバッグを発見するも、中に南くんがいないことで、ちよみは心が壊れそうなほど不安になっていた。必死でバッグの周辺を探すちよみ。「もう会えないかもしれない」という不安が襲う中、公園に戻ってきた南くんとようやく再会を果たす！「もう絶対離れない」と泣きながら謝るちよみ。その不安が手に取るようにわかる南くんは、ちよみを元気づけようとする。そんな2人は、地元の夏祭りに行く事にする。 夏祭りに向けて、楓（木村佳乃）や百合子（加賀まりこ）、そして信太郎（武田真治）、拓真（番家天嵩）…と盛り上がる堀切家。手芸店の久子＝チャコ（室井滋）も、南くん"人形"のため、浴衣の生地を見繕ってくれるなど、皆張り切る中、信太郎は偶然ちよみと南くんが会話している現場を目撃してしまう！ このことは誰にも言わないと決めた信太郎だったが、どうにも挙動不審になってしまい…!?

同じ境遇の早苗（国仲涼子）が"消えてしまった"ことに愕然とする南くん（八木勇征）。「特別にこの世界にお別れする時間をくれたんだと思う」――早苗の言葉を信じたくないと思っていたものの、現実を突きつけられ、南くんは切なくてやりきれない気持ちになる。そんなこととは知らない堀切ちよみ（飯沼愛）は、「お祭り、来年も来ようね」と無邪気に南くんに語りかけるのだった。 夏祭りが終わり、『美容室ガーベラ』では楓（木村佳乃）や百合子（加賀まりこ）、そして山高善三（光石研）、木村久子＝チャコ（室井滋）らも集まってプチ打ち上げが行われていた。南くんが夏祭りにも戻ってこなかったことで、ちよみが落ち込んでいるのではないかと気にかける楓と百合子。しかし、"15cmの南くん"の存在を知る信太郎（武田真治）だけは１人葛藤を抱え、挙動不審に…。そして、そんな信太郎の言動を楓と百合子がさらに怪しむ、という悪循環が起きていた…。 そんな中、ちよみの父で楓の"元夫"、たけし（富澤たけし）が街に現れる。お互いの正体を知らぬまま偶然公園で会話を交わす信太郎とたけし。その現場をたまたま目撃してしまったチャコは、信太郎の挙動不審の原因はたけしなのではないかと…？　その矢先、たけしがついに堀切家に現れ、さらには南くんの大学バスケ部のコーチ・美鈴（武田玲奈）までもが突然ちよみの家に現れて…!? ちよみと楽しい時間を過ごしながらも、どこかで自分がまもなく消えてしまうのでは、と不安になる南くん。ふと、母の薫子（八木亜希子）が亡くなったばかりの頃に、楓や百合子から聞かされた母の話を思い出し、残された時間の過ごし方を考え始める。

「俺はもうすぐいなくなるんだよ、ちよみの前から」「俺はもう死んでるんだ」――南くん（八木勇征）から衝撃的な告白を受けた堀切ちよみ（飯沼愛）だったが、あまりに辛すぎる内容に、現実を受け止めることができずにいた。学校でも、手芸部でも、この先のことを考えてしまい、心ここにあらずなちよみ。ついには南くんの事故現場に出向き、「私も小さくなる！南くんと同じになる！」と、トラックの前に飛び出し…!? その頃、堀切家では様子のおかしい楓（木村佳乃）を百合子（加賀まりこ）と信太郎（武田真治）が心配そうに見守っていた。「昨晩、ちよみと南くんが話している声を聞いた」と話す楓に、信太郎もついに15cmの南くんを目撃していたことを打ち明ける！　ちよみと南くん、２人だけで秘密を抱えていた事に胸を痛める大人たち――しかし「２人が秘密にしていたいのなら…」と、２人が自ら告白してくれるのを待ちながら、気づかないふりを続けることを約束する…。 誰もいない場所でゆっくり話せるように、とカラオケルームにやってきたちよみと南くん。南くんは母の薫子（八木亜希子）がいつか言ったのと同じように、「こんな時間をちよみと過ごせるんだから、俺は幸せだ」と、必死にちよみに語りかける。それでも「ちよみのことが心配」と優しい笑顔を見せる南くんに、涙が止まらないちよみ。そんなちよみに、南くんはあるお願いを…。 そして２人は連れ立って南くんの実家、つまり父・晴幸（沢村一樹）のもとを訪れる。薫子のことで長年にわたってこじれていた父との関係に終止符を打つため、南くんは晴幸に“とある方法”で想いを伝えるが…!?

お互いを思い合う気持ちがますます強くなっていくちよみ（飯沼愛）と南くん（八木勇征）。とうとう堀切家の信太郎（武田真治）、百合子（加賀まりこ）、楓（木村佳乃）、そして家族同然の久子＝チャコ（室井滋）にも秘密を打ち明け、ひと夏の思い出に花火を楽しむ。幸せな時間を過ごす２人だったが、別れの時は近づいており、だけども誰もそのことを口に出せずにいた――。 ある朝、南くんの父・晴幸（沢村一樹）が堀切家を訪ねてくる。昔お世話になった大学の先生に南くんのことを話し、調べてもらおうと提案する晴幸。「親として、何もせずにいることはできない」という気持ちは皆に痛いほど伝わり、南くんもその思いを汲んで、その検査を受けてみることにする！ 検査から戻ってきたちよみたちは、「自分と同じ高さくらいのケーキが食べたい」という南くんのリクエストを叶えるため、堀切家のみんなでケーキを楽しむ。その最中、南くんの姿が薄く消えかけたことに気づき…!? "その時"が迫る中、楓からの大切な言葉を受け取った２人は、思い出の場所へと向かい…。