Mitsuha Miyamizu, seorang gadis SMA, merindukan untuk menjalani kehidupan seorang anak laki-laki di kota Tokyo yang ramai—sebuah mimpi yang sangat kontras dengan kehidupannya saat ini di pedesaan. Sementara itu di kota, Taki Tachibana menjalani kehidupan yang sibuk sebagai siswa SMA sambil menyulap pekerjaan paruh waktunya dan berharap untuk masa depan di arsitektur.

Suatu hari, Mitsuha terbangun di sebuah ruangan yang bukan miliknya dan tiba-tiba mendapati dirinya menjalani kehidupan impian di Tokyo—tetapi di dalam tubuh Taki's! Di tempat lain, Taki mendapati dirinya menjalani kehidupan Mitsuha di pedesaan yang sederhana. Dalam mengejar jawaban atas fenomena aneh ini, mereka mulai mencari satu sama lain.

Kimi no Na wa. berputar di sekitar tindakan Mitsuha dan Taki', yang mulai memiliki dampak dramatis pada kehidupan satu sama lain, menenunnya menjadi kain yang disatukan oleh takdir dan keadaan.