일 년 전, 교통사고로 아버지를 잃은 초등학교 6학년 ‘유타’는 이번 여름방학도 아버지와 함께 갔던 시골에 찾아간다. 하지만 댐이 건설되어 마을은 물에 잠겨 사라진 지 오래다. 딱정벌레를 잡으려고 산 속을 헤매던 중, 유타는 이상한 할아버지를 만나게 된다. 할아버지가 사라진 뒤, 갑자기 폭우가 내리고 유타는 그만 급류에 휩쓸려 정신을 잃고 만다. 그리고 깨어났을 때 눈앞에 ‘사에코’라는 여자아이와 마주하게 된다. 사에코를 집에 데려다 주려고 산 밑을 내려다보는 순간, 없어졌던 마을이 눈앞에 펼쳐진다. 30년 전으로 시간여행을 하게 된 것이다. 혼자 계신 어머니가 걱정되지만, 이곳에서 여름방학을 보내야 하는 어쩔 수 없는 마법에 걸려 버린다. 사에코는 유타를 사촌오빠로 여기고, 마을 친구 켄조와 함께 여름방학 한 달 동안 과거의 시골 마을에서 생활한다. 어색한 기운은 곧 사라지고, 이내 1970년대 시골마을의 아름다운 자연 속에 살아가는 행복한 시간에 빠져든다. 무엇보다도 마을의 명물 ‘무지갯빛 반딧불’과 마주하면서 잊을 수 없는 추억을 만든다. 어느덧 여름방학이 끝나고 집으로 돌아가야 하는 시간이다. 마을을 떠나면 마법이 풀리면서 유타는 모든 것을 기억할 수 없게 될 것이다. 좋아하는 것은 사라지고 만다는 마을 신관 할아버지의 말씀처럼 유타는 아름다운 반딧불의 기억과 친구들과의 추억을 모두 잊어버리게 될까?