To tenåringer som sliter med søvnløshet finner et særegent vennskap når de søker tilflukt i skolens astronomiobservatorium. Ganta Nakami, som har problemer med å sove om natten, opplever både irritabilitet i timene og manglende popularitet blant medelevene. Han oppdager at det nedlagte astronomiklubben sitt observatorium kan være et ideelt sted for en etterlengtet lur – men han er ikke alene. Isaki Magari, en annen insomniac, er også villig til å dele dette tilfluktstedet med Nakami. Deres vennskap utvikler seg mens de deler en spesiell forbindelse over felles utfordringer. Mørke rykter om hva som skjedde med medlemmene av den tidligere astronomiklubben skremmer andre bort fra observatoriet, noe som gjør det til det perfekte tilholdsstedet for Nakami og Magari til å få den hvilen de så gjerne trenger. Dessverre kan ikke skolens personale godta bruken av rommet uten tillatelse. Kanskje en ny astronomiklubb kunne gi disse to søvnløse ungdommene et sted de kan kalle sitt eget.