Mifuse es una empresa siderúrgica situada en una zona rural de Japón. Akimune Kikuri y su hermano Tokimune Kikuiri trabajan en la acería. En enero de 1991, Masamune, el hijo de Akimune, está estudiando para un examen de ingreso con sus amigos en su casa hasta que de repente se produce una explosión en la acería.

Desde entonces, el pueblo está completamente aislado del mundo exterior y sufre un invierno eterno. Un hombre llamado Mamoru Sagami, que también trabaja en la fábrica y es el sacerdote principal del santuario de Mifushi, afirma que el incidente fue un castigo de los dioses por la extracción de su montaña sagrada. También afirma que los habitantes del pueblo quedaron atrapados por el molino, que se había convertido en una "máquina sagrada". Sagami explica que, cuando los dioses mejoren, los habitantes podrán volver al mundo real, pero que, hasta entonces, deben permanecer como estaban antes del incidente. Los ciudadanos siguen el consejo de Sagami y deben presentar periódicamente sus formularios de identificación biográfica para evitar incoherencias en cuanto vuelvan a entrar en el mundo real. Ahora se abren de vez en cuando fisuras en el cielo nocturno, aunque se cerraban con el humo de la acería.

Masamune y sus amigos empiezan entonces a jugar a juegos que provocan dolor, sin saber que en realidad no sienten dolor alguno. Al día siguiente, Mutsumi Sagami, una compañera de clase que le cae mal, invita a Masamune a visitar la acería con ella. Al llegar al quinto alto horno de la acería, ambos se encuentran con una chica salvaje que ya ha entrado en la adolescencia. Mutsumi, que cuida de la niña impidiéndole salir al exterior, obliga a Masamune a limpiar lo que ensucia. Le ordena a Masamune que a partir de ahora venga tres veces por semana. Un tiempo después, Akimune le dice que escapar de la ciudad es imposible. Akimune trabaja después en el turno de noche en la acería para no volver jamás.

Masamune visita la acería solo y le da de comer un bocadillo a la niña salvaje antes de llamarla Itsumi. Mientras Itsumi juega en el patio, aparecen Sagami y Tokimune. Sagami afirma que Itsumi era una mujer de los dioses y dijo que si se presentaba ante ellos, algún día sería perdonada por la máquina sagrada. Tokimune desmiente sus afirmaciones recordando que el padre de Masamune dijo algo diferente, mientras Masamune escuchaba en secreto.

Siguiendo órdenes de Mutsumi, Masamune ha estado visitando el mismo alto horno solo, llevando libros para que Itsumi los lea. Algún tiempo después, Mutsumi se ausenta de la escuela. Masamune regresa de la acería y se encuentra con Yuko Sonobe, su compañera de clase, que le está entregando sus documentos escolares. Ambos se encuentran más tarde con Mutsumi en su casa. Mutsumi, mientras les habla de su relación con Sagami, les revela que en realidad él la adoptó.

Masamune, Mutsumi, Sonobe y sus compañeros de clase emprenden una prueba de valor en un túnel ferroviario abandonado cerca de la ciudad. Sonobe, que estaba emparejada con Masamune, crea un grafiti para marcar el destino en la pared del túnel, dibujando un símbolo romántico con sus nombres y los de Masamune. La visión del grafiti sorprende entonces a Masamune. Sonobe le explica nerviosa el símbolo de amor del grafiti. Cuando llegan los demás compañeros, Sonobe empieza a huir avergonzada hacia la salida del túnel antes de que Masamune y los demás le sigan. El grupo consigue salir, solo para ver como muchas de las fisuras del cielo se abren mientras el cuerpo de Sonobe empieza a emitir luz. Justo cuando Sonobe estaba explicando el motivo de su huida, la luz se extiende como una grieta. Inmediatamente después, sale humo de la acería que envuelve por completo a Sonobe, sin dejar rastro de su cuerpo, y las fisuras del cielo se cierran.

Los habitantes del pueblo se reúnen en el centro comunitario tras el incidente. Sagami afirma que el humo de la fábrica es un "lobo sagrado" que llena las fisuras del cielo, y que también puede resquebrajar los corazones de la gente. Masamune huye del lugar y, arrepentido, se sienta en una esquina de la calle comercial del pueblo. Tokimune, que le estaba buscando, llega. Masamune reprende entonces a Tokimune, pensando que él y Akimune estaban ocultando el hecho de que conocían la verdad sobre los orígenes de Itsumi. Tokimune revela vagamente que Itsumi no pertenece a su mundo.

Masamune regresa de nuevo a la acería e Itsumi se alegra de verle. Mutsumi aparece y se emociona muchísimo, pero Masamune deja salir a Itsumi del horno, sin que Mutsumi haga nada por impedirlo. Cuando Itsumi se escabulle hacia el exterior y mira al cielo, una gran fisura se abre en el cielo y se puede ver el verano tras la fisura. Itsumi sube al vagón grúa cercano y Masamune le sigue. Tokimune llega y le dice a Masamune que se quede quieto, pero Masamune le desobedece. Masamune también expresa su deseo de volver a ver el mundo exterior. Itsumi le anima a alcanzar las fisuras. Las fisuras se extienden por el espacio, donde se revela que la acería del mundo real está en ruinas.

Se celebra una sesión informativa para los habitantes del pueblo. Sagami afirma que su mundo es un espacio irreal creado por la máquina sagrada. Algunos residentes se oponen a sus afirmaciones, pero él las defiende insistiendo en que su mundo irreal es perfecto. Entonces se revela que el mundo irreal podría continuar para siempre y que, para que eso ocurriera, Itsumi tendría que ser devuelto a la máquina sagrada. Sin embargo, Tokimune no está de acuerdo, ya que sabe que su mundo acabará pronto y explica que sólo aceptó las afirmaciones de Sagami porque aún no estaba seguro de cómo surgió su mundo irreal. Muchos de los habitantes del pueblo están de acuerdo con la afirmación del primero.

A continuación, se presentan los formularios de identificación de los habitantes del pueblo. Mientras tanto, el lobo sagrado aparece con frecuencia y acaba con cada uno de los habitantes del pueblo uno a uno, incluido Yasunari Senba, compañero de clase de Masamune, durante la clase de gimnasia. Itsumi y Mutsumi se mudan a casa de Masamune. En mitad de la noche, Masamune se despierta y ve el mundo más allá de la fisura de su salón. Había un hombre de mediana edad que se parecía a su padre y su esposa, una mujer también llamada Mutsumi, hablando sobre el festival Obon del pueblo. Masamune intenta entrar en el mundo real, pero es arrastrado de vuelta por la Mutsumi de su mundo. Mutsumi revela que Itsumi tenía una etiqueta con su verdadero nombre, Saki Kikuiri. Con estas revelaciones, se descubre que Saki es la hija de la pareja. Mutsumi dijo que la Mutsumi del mundo real era en lo que se suponía que debía convertirse, pero que la Mutsumi del mundo real era una persona completamente diferente que estaba esperando a que Saki regresara.

Después de clase, Masamune va a la parada de carretera y al salón recreativo del pueblo y le confiesa a Mutsumi que le gusta de verdad. Mutsumi no está de acuerdo y sale corriendo. Sin embargo, se cae en la nieve y Masamune, que la ha seguido, la cubre. Cuando Masamune continúa confesando su amor por Mutsumi de forma inocente, ambos se besan. Itsumi aparece entonces, espiando su breve romance antes de llorar, lo que provoca que se abran fisuras en el espacio por toda la ciudad. Las escenas del mundo real dentro de las fisuras aparecen al mismo tiempo. Casi al mismo tiempo, el alto horno de la acería que producía el lobo sagrado se detiene repentinamente.

Más tarde se emiten órdenes de evacuación para los habitantes de la ciudad. Mientras recoge sus pertenencias, Misato Kikuiri, la madre de Masamune, le enseña el diario que dejó su padre. En él se revela que Itsumi, entonces conocida como Saki, fue transportada en un tren de mercancías desde el mundo real y que Masamune era el marido de Mutsumi en ese mundo. También se revela que existe la posibilidad de que ocurra algo malo en el mundo irreal debido al gran movimiento del corazón de Saki. Hubo una propuesta para devolver a Saki al mundo real, pero Sagami la rechazó y la hizo encerrar en el alto horno. Akimune se alegra entonces de que Masamune haya mejorado su habilidad para el dibujo, pero lamenta que él mismo no haya podido cambiar como Masamune, privando a Saki de su posibilidad de cambio.

En el centro de evacuación, Masamune pide ayuda a sus compañeros para devolver a Itsumi al mundo real. Mientras tanto, Tokimune regenera el lobo sagrado reiniciando el alto horno de la acería en un intento de evitar que su mundo se acabe. Sagami invita a Itsumi a participar en su ritual. Mientras el festival Obon se hace visible en la realidad más allá de las fisuras, Masamune y Mutsumi liberan a una reacia Itsumi para subirla a un tren de mercancías. El tren parte con Souji Kikuiri, el abuelo de Masamune, que se revela como un antiguo maquinista que trabajó en la acería, al mando del tren. Sin embargo, el tren descarrila porque alguien había activado el interruptor de la vía para hacerlo descarrilar. Tras una batalla por Itsumi entre los vehículos conducidos por sus compañeros, Masamune conduce su propio coche y se acerca a un tren en el mundo real conduciendo por el otro lado de la fisura, y cuando el tren se detiene, ayuda a Mutsumi a subir a Itsumi a bordo del tren. Mientras viajan en el tren, Mutsumi le responde a Itsumi que sólo puede perseguir el corazón de Masamune. Itsumi abraza a Mutsumi y le ofrece su velo de novia cubriéndoselo por la cabeza. Mutsumi salta justo antes de que el tren se deshaga del lobo sagrado y entre en el túnel. Cae por la pendiente y rueda hacia Masamune.

Unos años más tarde, en el mundo real, Saki, ahora un joven adulto, llega a la estación de tren local de Mifuse y toma un taxi hasta las ruinas de la acería, con gran parte de la ciudad desierta. Aunque gran parte de la acería ha sido demolida, los restos del quinto alto horno siguen en pie. En una pared de cristal del interior, quedó una foto en la que aparecen Mutsumi e Itsumi, junto con muchos mensajes de despedida escritos cuando se cerró la acería. A continuación, Saki salta por las plataformas del horno como si fuera Itsumi y sube al mirador del horno para rememorar los momentos memorables que vivió como Itsumi en el pasado.