Lycéen insomniaque, Ganta Nakami souffre du manque de sommeil en journée et devient asocial. Un jour, en salle d'astronomie, il fait la connaissance d'Isaki Magari, une élève insomniaque comme lui mais mieux adaptée à la vie scolaire. Elle lui propose de partager l'endroit pour se reposer en cachette. Leur rapprochement les aide à retrouver le sommeil.