无论是谁，无论在哪里都能够简单地使用电子邮件，电子钱包，情报搜索之类的公共服务，一个与现实一样的假想都市被建成，并且被普及到世界的各个角落。主人公小矶健二是个性格内向的理科男生，暑假期间被自己仰慕的前辈筱原夏希拖去了她的老家 长野县 上田市。那里住着从 室町时代开始一直存在的战国一家，阵内家。以夏希90岁的曾祖母为首，医生，渔民，消防员，水道管理员，电器店老板，警察，自卫队的军官，小学生直到婴儿，各行各业的亲戚都有。在这个热闹的田舍度过的暑假，健二看见了阵内家的活跃与和睦。一天夜里，健二收到了一封可疑的数学智力竞赛的邮件忍不住好奇心通宵将其解答。但是他却不知道这将是引起一场大灾难。在与世界相连的假想城市OZ中出现了一个谜一样的虚拟形象，自认为完美无缺的OZ管理栋的密码，被以健二为首的一群人依靠智力竞赛的形式分析取得。侵入OZ的核心管理栋，夺取四亿人以上的账户，引起了世界的大混乱。使交通管理系统，紧急通报系统麻痹，在警署，消防局，医院制造混乱，引起大瘫痪。侵入水道管理程序，使市内浸没在水中，停止各类金融流转，使整个日本陷于混乱之中。引起轩然大波的阿荣婆婆，在张皇失措的人们面前显示出了王者风范，把长者的威望作为武器带头作战。在模拟连接中与虚拟对手对抗。但是以模拟形象在OZ中夺取账号的个人显示是伪造的个人显示，而现实中的健二也正因为这原因，被莫须有地逮捕了。在OZ中，有一个汇总各类格斗技巧的团体，在他管理下的区域，依照一定的规则，开展各种各样的格斗大会。但是那个虚拟对手取消了他的管理权限，将整个OZ世界都变成了格斗的舞台。也就是说这个虚拟对手控制了无数的账户，并且开始向现实社会展开攻击。影片故事发生地长野县上田市，《夏日大作战》以网络社会与现实家庭间的羁绊为主题，讲述了性格懦弱的健二与暗恋的前辈女生夏希，以及夏希的家人们，共同联手对抗世界混乱危机的故事。电影中传达了家庭的羁绊跟人与人的关系。关于电影中领导阵内家众男丁的夏希的90岁的祖母荣这个角色是以细田导演的奶奶为原型。细田导演抱着希望奶奶能看到的心情拍摄了这部电影。