Kimi no Iru Machi sigue a Haruto Kirishima, un joven del campo cuya tranquila vida se ve trastornada cuando Yuzuki Eba llega desde Tokio para quedarse con unos parientes cercanos. El poco tiempo que pasan juntos deja en Haruto un enamoramiento del que no consigue desprenderse y, cuando Eba desaparece sin explicación, aquel primer encuentro se convierte en el recuerdo que marca todo lo que sigue.
Más tarde, cuando Haruto se muda a Tokio para vivir con su hermana mientras persigue su sueño de convertirse en cocinero, espera que la ciudad lo acerque a Eba. Sin embargo, la vida cotidiana no hace sino agrandar la distancia entre ambos. El primer día, lo confunden con un ladrón y lo agrede la vecina de su hermana, Mishima Asuka, una chica fuerte y perspicaz cuya franqueza la distingue enseguida de todos los que lo rodean. A medida que el malentendido se disipa, Haruto se siente atraído por la forma en que Asuka lo ve tal como es, mientras Eba sigue evitándolo por razones que él no comprende.
Ambientada entre la calma rural y las presiones de la vida urbana, Kimi no Iru Machi traza un frágil triángulo de primer amor, ambición creciente y decisiones que pueden cambiar la manera en que las personas se ven entre sí.