2135年、人類は「ドリームイーター」と呼ばれる夢解析装置で栄養を摂取する社会を築いていた。高校生の鈴木レナは新型ドリームイーターver.3.7.8の使用を義務付けられると、奇妙な夢を見始める。見知らぬ街でタケルという少年と過ごす夢は、現実の感情を揺さぶるほど鮮烈だった。 　学校で「夢記憶統合システム」の存在を知ったレナは、他人の夢が混ざり合う技術の危険性に気付く。同級生たちも偽の記憶に悩まされ始め、現実と夢の境界が崩壊しつつあった。元研究者の佐藤ユウジから、この技術が自我を崩壊させる危険性を告げられたレナは、夢記憶をリセットする「ドリームキー」の使用を決意する。 　レナは被害を受けたクラスメートたちと共に、全ての夢記憶を初期化する決行に臨む。装置起動後、混ざり合った記憶の海でレナはタケルと別れを告げ、自分だけの現実を選択する。事件後、社会は従来型のドリームイーターに戻り、人々は個々の夢の尊さを再認識した。 　数か月後、転校生の田村タケルが現れるが、彼は夢と現実を区別できる別人だった。レナは新たな恋を育みながら、時折タケルを彷彿とさせる夢の断片に気付く。それでも「自分だけの夢」を大切に生きる決意を固めるのだった。