糸守镇以环糸守湖而建得名，地处飞弹地区的深山之中。因地处偏僻，所以环境优美，民风淳朴，镇里还有座历史悠久的宫水神社。宫水家世代供奉神社，外婆宫水一叶是现任神官，外孙女宫水三叶（上白石萌音配音）和四叶则是神社巫女。入赘的父亲在妻子宫水二叶病逝后，不再相信神灵，舍弃神职离开神社投身政治，现在是小镇镇长。三叶晚上会进行一些祈福仪式，或者和外婆妹妹一起编织“结绳”。白天她则是糸守高中的学生，过着普通人的生活。镇上的生活平静且无趣，三叶时常希望能去繁华的东京生活。也许是日有所思，她梦到了自己是一个生活在东京名叫“泷”的高中生。此后，三叶的生活就发生了奇怪的变化。
三叶清晨按时起床，像往常一样向外婆妹妹问好，准备吃了早饭去上学。可外婆和妹妹的表情有些奇怪，好像她昨天做了什么不正常的事。三叶也没有多想。广播里又在播放镇长换届选举的事，宫水家从不关心这种事，三叶就打开了电视。电视上正在报导迪亚马特彗星，1200年才来地球一次的彗星自然会引起很多人的注意。
吃过早饭，三叶回房间盘好长发，用长长的红色结绳紧紧扎好。结绳是她亲自编织的，根据外婆所说，结绳中的线就像时间一样缠绕弯曲，最终回到原点。可能是这个原因，外婆经常编织结绳，就像在梳理她已流逝的时间。
上学路上，三叶碰到了同学敕使（成田凌配音）和他青梅竹马的好友早耶香（悠木碧配音）。敕使的父亲是镇上土木工程建筑商，三叶的父亲是镇长，目前又值镇长换届选举，所以三叶和敕使、早耶香走在一起，难免会惹人非议。在走过父亲的竞选演讲现场时，三叶不由得低头快走，只想尽快离开。
糸守高中建在半山腰，走上去要花不少时间。课堂上，三叶发现自己的笔记本上居然被人写着大大的“你是谁”。到底是谁在恶作剧，三叶脑子里想着，根本没听进老师的讲课内容。老师正在讲解日语中“黄昏”的词源，黄昏时世界的轮廓模糊，可能看到一些不同寻常的事物。这是日本文化中的一部分，老师才会着重讲解。三叶神不守舍的样子被老师看在眼里，便叫了她的名字。当三叶紧张的站起来时，老师半开玩笑说她总算记得自己名字，引得全班同学哄堂大笑。
三叶感觉越来越奇怪。到课间休息的时候早耶香和敕使总算说出了昨天发生的事，三叶昨天居然不记得鞋柜的位置，被老师点名也没反应，头发还乱糟糟的没有扎起来。这些事三叶完全想不起来，唯一的解释就是小镇的生活太无聊，导致身体不适，才会举止异常。
晚上三叶和妹妹四叶担起巫女的责任，在神社高台上进行几百年流传下来的祈福仪式。祈福仪式后，姐妹俩将煮熟的糯米放入口中咀嚼，然后吐到木盒中密封。这样发酵出来的酒被称为“口嚼酒”，就像是将巫女身体的一部分奉献给神灵。
奇怪的一天终于结束了，三叶现在就想着好好睡上一觉，迎接新的一天。
