夏。とある山中に放置されたワゴン車から、身元不明の中年男性と犬の遺体が発見された。だが、男性の遺体は死後半年を経過していたが、犬の遺体は死後1ヶ月しか経っていないことが判明。犬はなぜ、男のそばに寄り添って死んだのか……。市役所の福祉課に勤める奥津京介(玉山鉄二)は、偶然出会った少女・有希(川島海荷)と共に、死んだ男と犬の足取りを追う旅を始める。旅を進めるにつれ、その男・お父さん(西田敏行)が病気を患い、失業、離婚、一家離散、そして家を失い、唯一傍にいた愛犬・ハッピーと共に車で旅に出たことが明らかになっていく。奥津と有希の旅は、東京から北海道へ。お父さんとハッピーは、時に可笑しく、時に哀しく、旅の途中で出会った人びとに、忘れられない思い出を残していた。やがて、旅の終着点で、奥津と有希が見たものとは。そして、「星守る犬」という言葉にこめられた願いとは……。