幼い頃に色覚を失ってしまった、魔法使い一族の少女・月白瞳美。祭りの夜、彼女は祖母の琥珀から「高校２年生の私に会いに行きなさい」と告げられ、魔法で60年前の過去へと飛ばされる。気づくと彼女は、南ヶ丘高校に通う高校生・葵唯翔の部屋にいた。自分の身に何が起きたかわからず、あわてて部屋から逃げ出す瞳美。しかしその姿が、唯翔の友人である川合胡桃たちに目撃されていて……。

唯翔が描いていた絵を見て、一瞬、色の溢れる世界を取り戻した瞳美。海外留学中だという琥珀の実家に、身を寄せることになった彼女は、琥珀の両親に押し切られるようにして、近くの南ヶ丘高校に転入することになる。嫌々ながら通い始めた学校で、若い頃の祖母の意外な一面を知ることになる瞳美。さらに彼女は、自分が魔法使いだと証明するために、生徒たちの前で魔法を披露することになる。

新入生を対象に、部活に体験入部する「クラブ活動紹介」が始まった。唯翔が描いた絵が忘れられない瞳美は、写真美術部を訪れる。自分に色覚がないことを隠したまま、唯翔に促され、生まれて初めて絵筆を手に取る瞳美。さらに彼女はそのまま、写真撮影会にも参加することに。胡桃に懇願され、撮影のモデルを務めることになる瞳美だったが、そこで思いも寄らぬトラブルが彼女の身に降りかかる。

琥珀を新たなメンバーに加えた「魔法写真美術部」の認可が、無事に学校から下り、懇親会を開くことになった一同。そんな中、瞳美は「まほう屋」の留守番を任されたことをきっかけに、改めて魔法に正面から向き合おうと思い始める。試行錯誤しながらも初めて星砂を作った瞳美は、それを唯翔に渡そうとする。

瞳美からプレゼントされた星砂を使った際に、唯翔が目にした金色のサカナ。それは、唯翔が小学校の時にはじめて賞をもらった絵に描いてあるものだった。奇妙な一致に、心惹かれる瞳美。そんな中、魔法写真美術部のメンバーは、撮影会でグラバー園に出かけることに。再び現れた金色のサカナに導かれ、瞳美は気付くと絵の中の世界にいた。

唯翔とぎくしゃくしてしまい気分が晴れない瞳美だが、学校は夏休みに突入。魔法写真美術部一同は、毎年恒例のキャンプ合宿に向け準備が始まる。一方、来年に受験を控える胡桃は、模試で思ったような結果が出せず、悶々とした日々。パティシエとして働く姉・苺花から「好きなことをやりなよ」とアドバイスを受けるが、かえって悩んでしまい……。

夏ももうすぐ終わりという、ある日の帰り道。瞳美が以前色を見たという場所に連れ出した琥珀。魔法で人を幸せにすることを強く願う彼女は、瞳美の世界から色が失われた原因を突き止めるべく奮闘する。唯翔からも協力を取り付けて、３人で「色が見えた日」の状況を再現することに。

写真の腕を上げるため、部長の将にアドバイスを求めた瞳美。ふたりは次の休日、一緒に撮影に出かける約束を交わす。そうしてやってきた約束の日。カメラを手にし、各地に足を運ぶ瞳美と将。充実した一日を過ごしたふたりだが、その帰り際、緊張しながらも将が瞳美を呼び止める。

瞳美に自分の本心を語ったあさぎ。互いの本当の気持ちを知ったふたりの間に、気まずい空気が流れる。あさぎともう一度仲直りしたい瞳美は、勇気を振り絞り彼女に声をかけ……。一方、魔法写真美術部では文化祭に向けて、準備が進行中。琥珀は魔法部として「絵の中に入る魔法」を文化祭で披露することを思い立つ。絵に入った一同は様々なものを目にするが、唯翔にはある出会いがあり……。

魔法写真美術部の面々は、文化祭の用意で大忙し。胡桃、将、あさぎら写真部は展示の準備を、唯翔は魔法部が使う「絵」を描き進め、琥珀と瞳美はイベントを成立させる魔法の練習に余念がない。しかしそんな中、暗室に入った瞳美が突然姿を消すというアクシデントが発生。すぐに見つかったものの、琥珀はこの出来事が、瞳美が時の間（あわい）に引き込まれる―その危険な兆しであることに気付く。

瞳美が元の時間に戻る、新月の夜まであと２日。突然訪れた別れの時に向けて、不安と寂しさが入り混じる中、文化祭が幕を開ける。魔法写真美術部による“マジカルアートイリュージョン”が評判を呼ぶ一方で、あさぎは自分の写真を楽しんでくれる人の姿に喜び、唯翔は誰かのために絵を描く楽しさを知る。そして訪れた文化祭２日目。最後の時を惜しむように、一緒に校内を回る瞳美と唯翔だったが…。

いよいよ別れの時がやって来た。後夜祭のあと、近くの公園に集まった瞳美と琥珀、そして写真美術部の一同。部員たちは、未来に旅立つ瞳美に向け、それぞれ胸に抱いた思いを伝える。そして大切な友人たちからの言葉に、瞳美が感謝の気持ちを話そうとしたその時、時間魔法の鍵を握る星砂時計に異変が……。瞳美を助けようとした唯翔とともに、ふたりは忽然と姿を消してしまう。