高校生の裕一（池松壮亮）は、入院先の病院で心臓病を患った少女・里香（忽那汐里）と出会う。長期入院のため人との距離が掴めない里香のワガママに振り回されながらも、裕一は次第に里香に魅かれていく。里香もまた、外の世界を見せてくれる裕一に思いを寄せていった。しかし、里香の病は日を追うごとに彼女の体力を奪っていくのだった……。二人が入院する病院の医師・夏目（大泉洋）は医者でありながら、里香と同じ病であった最愛の妻を救えず失意の中から脱け出せずにいた。夏目は、かつては腕のいい心臓外科医だったが、妻の手術を最後に内科医に転身。彼の腕を頼って転院してきた患者にも手術を行おうとはしなかった。そんな中、病院から見える砲台山に登りたいという里香の願いをかなえようと、裕一は里香を連れて病院を抜け出した……。