17岁的高中二年级生相生葵居住在被群山围绕的城镇中。明明是决定将来出路的重要时期，葵却不准备考试，每天只要有空就弹着最喜欢的贝斯，沉浸在音乐之中。看着如此的葵，姐姐茜内心则担心不已。姐妹俩在13年前，因为事故失去了双亲，当时高中三年级的茜决定放弃与恋人前往东京，在本地就职。从此之后，茜就代替父母，与葵两人共同生活。然而葵对于必须养育自己，只好放弃恋爱与许多事情的姐姐感到愧疚，认为自己从姐姐的人生中夺走了自由……某日，城镇里举办的音乐祭邀请到知名歌手担任嘉宾，而为歌手进行伴奏的乐团出现了金室慎之介的名字。那位曾是茜的恋人，高中毕业后前往东京就失去音讯的慎之介回来了……同时，葵的面前却突然出现了慎之，从13年前穿越而来的18岁金室慎之介。由于这个意想不到的再会，让葵对慎之介的憧憬转变成恋爱。另一方，则是睽违13年再次相遇的茜与慎之介。痛苦且不可思议的四角关系，连系着过去与现在“第二次的初恋”即将开始。在《 心灵想要大声呼喊。》（以下简称《心欲呼喊》）结束之后，制片人清水博之马上提议“再做一部原创动画电影吧”，于是就有了《知晓天空之蓝的人啊》的企划。对于清水而言，希望能够延续《心欲呼喊》的班底，即长井龙雪监督、冈田麿里女、田中将贺先生三人再次携手，沿续此前的风格来制作新作。在提议企划的同时，清水也提出了新作的大致方向：一部可以动摇人心的青春故事，一部能够让观众悲伤流泪的动画电影。企划确定后，包括制片在内，大家花费了相当长的时间一起研讨究竟要叙写什么样的故事。其中，长井监督提出了本次主人公“SHINNO=慎之介”这一设定的想法。具体而言，就是某人在同一空间中存在两个不同形态的个体，即“过去”的身姿超越时空来到现在，其中一个是大人的模样，另外一个则保持年轻时的样子。然后以此设定为基础，由冈田来展开中心故事。