En Hoshi wo Ou Kodomo, Asuna Watase pasa sus días asumiendo responsabilidades que le dejan poco espacio para la infancia, repartiendo su tiempo entre un rendimiento escolar excepcional y el cuidado de la casa mientras su madre está ausente. Su único refugio es un escondite oculto en las montañas, donde una vieja radio de cristal le ofrece un breve respiro de la presión de tener que estar siempre disponible para los demás. Un día, el aparato capta una extraña y melancólica melodía, distinta a todo lo que había oído antes, y el sonido le parece una llamada procedente de más allá del mundo que conoce.
Atraída por esa canción, Asuna conoce a un enigmático chico llamado Shun, que la salva de una criatura peligrosa y la conduce hacia una tierra perdida hace mucho tiempo, situada al parecer justo al otro lado del límite del mundo familiar. Lo que comienza como un momento silencioso de escucha se convierte en un viaje por un reino oculto marcado por el anhelo, la memoria y el asombro, donde la vida que una vez conoció empieza a sentirse como un eco lejano. En ese mundo, la melodía se convierte en una guía, y Asuna debe decidir hasta dónde está dispuesta a llegar para seguirla.