高校二年の夏休み、情報処理部の田中拓海は気象データの可視化に退屈を感じていたが、隣の席で美しいタイピング音を奏でる知らない少女・雲野夏美に気づく。彼女は「雲のシミュレーション」を独自に開発する天才で、唯一の部員兼部長として「雲研究部」を名乗る。 　拓海は夏美の魅力とその高度な技術に惹かれ、条件付きで彼女の部活に誘われる。二人は高度な流体力学やナビエ・ストークス方程式を駆使し、リアルな夏雲の動きを再現。夏美の孤独や夢、拓海との友情と恋愛が少しずつ芽生えていく。 　やがて情報処理コンテストに挑み、高校生ながら優秀賞を獲得し、二人の距離は一層近づく。だが、夏美は大学から特別推薦の話が舞い込み、年の差で離れ離れになる可能性が。拓海は夏美に追いつくことを誓い、二人は同じ大学進学を目指す。 　大学では、さらに高度な天気予報システムの開発に挑戦し、研究室の支援を得て実用化に近づく。卒業間近にはアメリカの研究所から共同研究のオファーが。 　二人は移住を決意し、母校の屋上で夏雲を見上げながら未来を誓い合う。数式への純粋な憧れから始まった二人の物語は、やがて本物の愛と情熱となり、未来の可能性を切り拓いていく。