Diperkirakan ada kemungkinan 70% atau lebih tinggi bahwa gempa bumi berkekuatan 7,0 akan terjadi di Tokyo dalam 30 tahun ke depan. Pada tahun 2012, Mirai, seorang gadis sekolah menengah pertama, pergi ke Pulau Odaiba buatan Tokyo untuk pameran robot bersama saudara laki-lakinya Yuuki pada awal liburan musim panas. Sebuah gempa kuat tercatat 8,0 pada skala JMA berasal dari palung laut, Menara Tokyo dan Jembatan Pelangi yang terkenal runtuh dan jatuh, dan lanskap Tokyo berubah dalam hitungan detik. Dengan bantuan seorang wanita pengantar sepeda motor bernama Mari yang mereka temui di Odaiba, Mirai dan Yuuki berusaha untuk kembali ke rumah Setagaya mereka di Tokyo barat.