어느 날, 초등학생 4학년 소년 아오야마가 사는 변두리 마을에 펭귄이 출현한다. 바다가 없는 주택가에 느닷없이 나타나서 사라진 펭귄들은 대체 어디서 와서 어디로 갔는가. 그러던 어느 날, 같은 반 친구 하마모토가 숲 속 초원에서 몰래 연구하던 공중에 뜬 물 구슬 「바다」를 보여주고 「펭귄」과 「바다」를 대상으로 두 사람의 공동 연구가 시작된다.