Tokyo, 1944. Le petit Mahito, 11 ans, perd sa mère dans l'incendie des bombardements. Il est évacué à la campagne, dans le grand manoir familial. Alors que le garçon a du mal à s'acclimater, il est visité par un étrange héron cendré qui attire son attention sur une vieille tour à l'arrière du domaine. L'édifice contient en fait un portail vers un monde inversé où bifurquent les couloirs de l'espace-temps. Mahito y plonge et s'y fraie un chemin, dans l'espoir de retrouver sa mère.