A estudante de ensino médio Aoi Aioi mora com sua irmã mais velha, Akane, depois que um trágico acidente levou seus pais embora 13 anos atrás. Como Akane está cuidando dela sozinha, Aoi quer se mudar para Tóquio após sua formatura para aliviar o fardo de sua irmã e seguir uma carreira musical, inspirada pelo ex-namorado de Akane, Shinnosuke "Shinno" Kanamuro. Shinno fazia parte de uma banda até ir para Tóquio para se tornar um guitarrista profissional após a morte dos pais das irmãs, e ele nunca mais foi visto. Uma tarde, enquanto Aoi praticava seu baixo em uma casa de hóspedes, ela se assustou com a versão de 18 anos de Shinno de 13 anos atrás! Por coincidência, o atual Shinno, de 31 anos, também retorna à cidade, mas mudou drasticamente. Existem agora dois Shinno, mas por que o Shinno é do passado presente? Sora no Aosa wo Shiru Hito yo gira em torno desses quatro indivíduos enquanto eles confrontam seus sentimentos íntimos um pelo outro e tomam decisões que afetarão suas vidas de agora em diante.