In The Girl Who Leapt Through Time la sedicenne Kazuko Yoshiyama è una studentessa del liceo che un giorno, mentre sta pulendo l'aula di scienze insieme ai suoi due migliori amici Kazuo e Goro, sente uno strano odore di lavanda che la porta ad un improvviso svenimento. Pochi giorni dopo la ragazza comincia a essere vittima di strani ed inquietanti dejavu, che la portano a prevedere fatti che devono ancora avvenire; insicura se ciò che sta vivendo sia un sogno o la realtà, inizialmente tende a non farci troppo caso. Ma ben presto questi inspiegabili eventi prendono il sopravvento, e la giovane si ritrova a vivere per due volte lo stesso giorno e l'avvento di un potente terremoto che mette a soqquadro la piccola cittadina dove vive. Nel frattempo Kakuzo deve anche gestire la sua vita sentimentale, sentendosi attratta da Kazuo senza accorgersi delle attenzioni di Goro.
La giovane Kazuko scopre di poter viaggiare nel tempo senza però averne il controllo in The Girl Who Leapt Through Time, primo adattamento dell'omonimo romanzo cult diretto da Nobuhiko Ôbayashi.