Tenki no Ko sigue a Hodaka Morishima, un estudiante de secundaria fugado de casa que llega a una Tokio empapada por la lluvia decidido a salir adelante por su cuenta, aunque eso signifique aceptar un empleo mal pagado en una pequeña editorial y vivir en los márgenes de la ciudad. En esa misma Tokio, Hina Amano es una huérfana que lucha por mantenerse a sí misma y a su hermano menor mientras la lluvia interminable convierte la vida cotidiana en una carga para quienes la rodean.
Sus caminos se cruzan cuando Hodaka intenta rescatar a Hina de unos tipos sospechosos, y ambos deciden huir juntos. Poco después, Hodaka descubre que Hina posee una habilidad asombrosa y misteriosa: cuando reza, puede hacer salir el sol y apartar la lluvia. En una ciudad donde el cielo parece haberse quedado atrapado en el gris, ese don la convierte en una especie de “chica del sol”, alguien capaz de dar un breve respiro a la gente de Tokio cuando más lo necesita.
Al principio, el poder de Hina parece ofrecerles una salida a ambos. Pero a medida que Hodaka se involucra más en el uso de ese milagro, la historia deja claro que cada cambio en el tiempo tiene un costo, y que el precio de un cielo más luminoso puede ser mucho mayor de lo que cualquiera de los dos puede permitirse.