自分が打ち込めるものが見つけられない五年生の少年、白瀬蓮音（しらせれおん）。 祖父母の家がある星原（ほしはら）村に山村留学した彼は、 『宇宙司書』を自称する大学生研究者の女性・水木千都星（みずきちとせ）と出会う。 彼女の助手として天文台で働く事になった蓮音は、 宇宙の謎を解き、それを自由研究の題材とするうち、 次第に、宇宙への熱意を高めていくのだが、 師匠である千都星には、ある『内緒』があった――