29 травня Сакута прокидається від неспокійного сну і знаходить щоденник, у якому написано, що він 6 травня зустрів дівчину в костюмі зайчика, проте її ім'я було стерто. Виявляється, що це Май Сакурадзіма, акторка, яка навчається в школі Сакути. Того дня вона вирішила піти до бібліотеки у зухвалому костюмі, щоб перевірити, чи можуть її бачити, оскільки дедалі більше людей переставали її помічати. Її бачить тільки Сакута, який вирішує допомогти їй. Вже вдома у Сакути він розповідає про якийсь «підлітковий синдром». Він вважає, що усі проблеми через це. У минулому із цим синдромом зіткнулася спочатку сестра Сакути, Каеде, а потім і він сам. Трохи пізніше, після маленької плутанини, Май йде і пропадає на деякий час, але пізніше Сакута її знаходить.

Сакута звертається за допомогою до Ріо Футаби. Вона пояснює йому про квантову механіку та кота Шредінгера. Пізніше Сакута і Май збираються на побачення, проте Сакута запізнюється, оскількив хотів допомогти маленькій дівчинці, що загубилася, знайти маму. Повз проходила Томое Кога, учениця тієї ж школи, що й Сакута. Вона прийняла Сакуту за педофіла і штовхнула його, проте, усвідомивши ситуацію, вибачилася і запропонувала Сакуті штовхнути її у відповідь. На нещастя для Сакути, під час стусану мимо проїжджав поліцейський, який відвів усіх у дільницю. У результаті Сакута спізнюється на цілу годину, але Май весь час чекала на нього. Вже на пляжі виявляється, що навіть рідна мати перестала бачити Май. Сакута пропонує Май пошукати місця, де її все ще впізнають, і вони їдуть до іншого міста, де й вирішують заночувати.

Наступного ранку Сакута розповідає, що не спав усю ніч. Повернувшись до школи, він дізнається, що усі, окрім Футаби, забули про Май. Ріо думає, що всі перестали бачити Май через шкільну атмосферу, а також, що її забувають усі, хто спав, оскільки єдиний момент, коли квантове спостереження неможливе - відсутність свідомості у спостерігача. Сакута вирішує якомога довше обходитися без сну. Йому вдається не спати кілька днів. Оскільки скоро іспити, Май вирішила підготувати Сакуту, проте приспала його снодійними, після чого зі сльозами на очах подякувала йому і попрощалася. Настав день іспиту, під час якого Сакуті вдається згадати Май. Він відпрошується до туалету, але насправді біжить до стадіону школи, звідки на всю школу зізнається Май в коханні. У той же час Май, яка, як виявилося, стояла позаду Сакути і яку Сакута вже бачить, кричить всій школі про синдром Сакути, що, зважаючи на все, допомагає їй, і її бачать уже всі інші.

27 червня. Сакута обідає разом із Май. Він пропонує їй почати зустрічатися, на що Май погоджується. Після обіду Сакута випадково побачив, як Томое Коге пропонує зустрічатись член баскетбольної команди Маесава. Наступного дня Сакута виявляє, що знову настало 27 червня. Він звертається за допомогою до Футаби, яка розповідає про Демона Лапласа. У результаті Сакута розуміє, що застряг у часовій петлі. Трохи пізніше він знаходить Томое, яка ховалася від Маесави під столом. Вона розповідає, що може посваритися з подругою, якщо відповість Маесаві взаємністю або відмовою. Сакута і Кога випадково падають одна на одну, і в цей момент у клас заходять сам Маесава і Май, що обом не дуже сподобалося. Наступного дня, вже 28 червня, Сакута дізнається, що Май до школи не приходила. Пізніше Томое пропонує почати неправдиво зустрічатися до початку канікул. Наприкінці дня до Сакути приходить Май і ставить досить банальне запитання: «Чому ти не прийшов вибачитися?».

18 липня. Сакута та Томое домовляються припинити свої стосунки після останнього побачення на пляжі. Але Сакута знову потрапляє до часової петлі, яка повторює 18 липня. Однак цього разу Томое про це нібито не підозрює, але з'ясовується, що вона брехала. Минуло кілька однакових днів та однакових побачень на пляжі. Сакуті це набридає і наступного разу він веде Томое в інше місце. Там вона освідчується Сакуті в коханні, проте Сакута каже, що любить тільки Май. Томое усе розуміє, але через це Сакута повертається назад до 27 червня, того дня, коли обідав разом із Май. Дорогою додому вони зустрічають школярку Сьоко Макінохару, яка намагалася сховати кошеня від дощу. Виявляється, що у Сьоко такеж ж ім'я, як і у першого кохання Сакути, що його дуже здивовує.

Сьоко починає приходити до Сакути, щоб доглядати за підібраним кошеням. Як завжди, Сакута говорить про недавні дива разом з Футабою. Він зауважує, що на ній немає окулярів і у неї змінилася зачіска. Пізніше, під час зустрічі Май та Сакути, вони помічають, як Ріо входить в інтернет-кафе. Там, щоб знайти її, Сакута дзвонить їй, однак у цей момент знаходить другу Ріо. Незабаром ця Ріо йде додому до Сакути. Вона вважає, що роздвоєння могло статися через квантову фізику. З цим припущенням погоджується інша Ріо і після зустрічі з нею Сакута стикається з Сакі, яка показує йому аккаунт у соцмережі з еротичними фотографіями анонімної дівчини, в якій Сакута впізнає Футабу.

Ріо пояснює фотографії тим, що вона так боролася із невпевненістю через своє тіло. Під час зустрічі Сакути та Ріо на вокзалі Футабе пише незнайомець із поганими намірами. Це її лякає, і вона просить Сакуту провести ніч із нею. Акаунт вони видаляють, а Сакута дзвонить Юме, своєму другові, в якого закохана Ріо. Разом вони вирішують провести ніч на пляжі, де згодом думають піти на фестиваль за тиждень. Наступного дня інша Ріо тікає з дому, тим самим змушуючи Сакуту під дощем шукати її. Знайшовши її в школі, після недовгої розмови Сакута непритомніє, прийшовши до тями вже в лікарні. Там він говорить Ріо, що приїхала з ним, зателефонувати іншій собі і попроситися разом піти на свято. Під час дзвінка ця Ріо зникає.

Почався новий шкільний семестр. Хоча Сакуті та Май не можна перебувати разом через політику агентства Май, Сакута не може її знайти. Дорогою додому він її бачить, проте в тілі Май знаходиться її молодша зведена сестра Нодока (і навпаки). Нодока дуже ображена на Май, оскільки вважає, що та у всьому краща. Це весь час висловлює мати Нодоки. Поки нічого не прояснилося, сестри вирішують жити життям один одного. Але коли Май чудово справляється, у Нодокі все виходить насилу, що дуже сильно впливає на неї. Після тривалих зйомок Нодокі в тілі Май сама Май віддає ключі від свого будинку, але каже, щоб Сакута не ліз у певну шафу. Однак, поки Нодока приймала ванну, Сакута все ж таки вирішив подивитися, що там зберігається.

Коли Сакута повертається додому, Каеде зустрічає його в шкільній формі, що дивує Сакуту, а Май дає квитки на майбутній концерт ідол-групи Нодоки. На концерті Маї чудово виступає, і пізніше її вихваляє мати Нодоки, що приводить саму Нодоку в замішання. Після концерту Нодока та Сакута вирушають на пляж, де Нодока намагається втекти у море. Сакута каже, що мати її справді любить, проте Нодока не вірить. Тоді, вже вдома, Сакута показує листи, що зберігаються в шафі Май від Нодоки. Після цього Май та Нодока миряться і змінюються тілами назад.

На прес-конференції Май розповідає про свої стосунки із Сакутою та про його вплив на її рішення повернутися до зйомок. Дивлячись на все це, Каеде вирішує створити свій список цілей, який включає відповіді на телефонні дзвінки, вихід на вулицю і вихід до школи. Завдяки Сакуті вона починає виконувати свої цілі, зрештою вирушаючи навіть на пляж. На цьому пляжі Каеде зустрічає Котомі, свою подругу дитинства, проте не впізнає її. Сакута вирішує зізнатися присутнім при цьому Май та Нодоку, що у Каеде амнезія.

Сакута пояснює стан Каеде Май та Нодоке: через цькування в школі вона почала відчувати дисоціативну амнезію, що підштовхнуло і мати Каеде та Сакути до психічного розладу (для покращення її стану батьки відселилися від дітей). Незабаром Сакута отримує свої шрами на грудях. Пізніше Каеде прочитала записку в книзі, яку залиша Котомі. Через це вона непритомніє. Її минулі спогади починають повільно повертатися і можуть витіснити нинішні спогади. Каеде намагається перебороти страх і піти до школи. Поступово вона спочатку виходить за двері квартири, потім надвір. Незабаром, повертаючись разом із Сакутою із зоопарку, вони, на пропозицію старшого брата, вирішують піти додому короткою дорогою і виходять до порожньої школи. Це втішає Каеде, і вона заявляє, що наступного ранку обов'язково піде до школи. Проте на ранок повернулася стара пам'ять Каеде, ціною недавніх спогадів.

Під час відвідування Каеде в лікарні Сакута розплакався, в результаті знову відкрилися шрами. Трохи пізніше він несподівано зустрічає «старшу» Сьоко, своє перше кохання. Поки Сакута приймав ванну, Сьоко вирішила прочитати щоденник Каеде, який та почала вести після втрати пам'яті. Каеде вирішила створити список цілей, щоб у Сакути залишилися приємні спогади, оскільки розуміла, що вона скоро «зникне». Вже наступного дня Сакута знаходить записку від Сьоко, що вже пішла. Ріо вважає, що Сьоко – це ілюзія, створена самим Сакутою. Незабаром до Сакути приходить Май і читає записку, через яку відразу йде. Пізніше, у день народження Май, про який Сакуті розповідає Нодока, він вирішує останнім поїздом вирушити до неї.