在不遠的未來，海平面原因不明地急速上升，導致了地表多數都沉入海中。小時候因為事故而失去一條腿的少年・斑鳩夏生，厭倦了都市的生活，移居到了海邊的鄉村小鎮。曾經身為海洋地質學家的祖母留給他的、就只有船、潛水艇還有債務。夏生為了取回“失去的未來”，與迷之討債人凱瑟琳一起，潛海前往據說保存著祖母遺產的海底倉庫。在那里，他遇到了一位沉睡在如同棺材一般裝置中不可思議的少女“亞托莉”。她是一位構造精密到與人類別無二致，而又豐富感情的機器人。從海底被打撈起來的亞托莉如是說到： “我想完成主人留給我的最後的命令。在此之前，我會成為夏生先生的腿！” 在一個逐漸沉入海中的平和小鎮，少年和機器人少女的難忘夏日就這麽開始了。