Shinpei Ajiro powraca na wyspę miasta Wakayaman, Hitogashimę, po raz pierwszy od dwóch lat, gdy dowiaduje się o śmierci przyjaciółki z dzieciństwa, Ushio Kofune. Najlepszy przyjaciel Shinpeia, Sou Hishigata, wyjawia, że ktoś mógł ją zamordować. Co więcej młodsza siostra Ushia, Mio, zgadza się z teorią brata. W Hitogashimie krąży legenda o śmierci osób, które ujrzą swój „cień”. Mio wyznaje, że widziała „cień” Ushio, gdy ta jeszcze żyła.

Shinpei powinien był zginąć, ponieważ strzelił do niego „cień” Mio, ale okazuje się, że chłopak trafił do pociągu jadącego do Hitogashimy. Później zaczyna zastanawiać się nad zdarzeniami, które miały miejsce przed strzałem i zauważa Mio dźgającą Totsumura nożem kuchennym. Z ciała Totsumury wyłania się cień, a Mio zwraca się do Shinpeia, trzymając nóż.

Po ugodzeniu przez cień Mio Shinpei budzi się 22 lipca. W poszukiwaniu prawdy Shinpei odwiedza dom Kobayakawa – rodziny, która zniknęła dzień po pogrzebie Ushio. Tam spotyka cień Shiori Kobayakawy, dziewczyny, przez którą doszło do wypadku Ushio. Choć Shinpei uchodzi z życiem, nie ma dokąd pójść. Jego jedynym wyjściem jest wyznanie wszystkiego Sou. Jest 24 lipca, dzień Letniego Festiwalu Hitogashima. Shinpei cieszy się chwilą spokoju do czasu, gdy wydarza się coś nieoczekiwanego.

Shinpei zostaje uratowany przez kobietę z promu, Ryunosuke Nagumo, pisarkę, którą Shinpei darzy sympatią. Ta dzieli się z nim rozległą wiedzą na temat cieni i wyjaśnia, dlaczego się pojawiła. Tymczasem cienie rozpoczynają masakrę ludzi podczas letniego festiwalu. Gdy Shinpei stara się uratować swoich przyjaciół, cienie ogarniają całą wyspę.

Czy 22 lipca powtarza się już czwarty raz? Hizuru Minakata, kobieta z promu i rodowita mieszkanka wyspy Hitogashima, wraca do domu po raz pierwszy od czternastu lat, mając nadzieję, że rozwiąże zagadkę tajemniczej wiadomości, którą ktoś nagrał na jej telefonie. Świadoma istnienia cieni i Heinego, dołącza do Nezu, łowcy na wyspie, i dowiaduje się, że cienie przejęły kontrolę.

Hizuru wnioskuje, że Shinpei mówi prawdę po przeczytaniu jego zapisków na temat pętli czasowej. W obawie przed ujawnieniem się przed cieniem Hizuru nie zdradza zbyt wiele, ale mimo to oferuje swoją pomoc. Shinpei, Hizuru i Nezu udają się do domu Kobayakawy, by pokonać cienie rodziny i schwytać cień Shiori.

Hizuru i Nezu obserwują, jak Shinpei wraca do domu Kofune, by po raz pierwszy pokonać cień Mio. Spotyka jednak Ushio, na którą nie powinien był się natknąć aż do późniejszego momentu. Podobnie jak Shinpei, Ushio utknęła w czasowej pętli 24 dnia, czyli w dniu Letniego Festiwalu. Kiedy Shinpei próbuje zrozumieć pojawienie się Ushio, zostaje zaskoczony przez cień Mio.

Wideo pozostawione na telefonie Ushio ukazuje Ushio razem z jej cieniem. W nagraniu obie dziewczyny opisują swoje pierwsze spotkanie aż do chwili nagrania wideo. Chociaż cień Ushio upiera się, że to ona jest prawdziwa, obie wspólnie starają się odkryć przyczyny tego dziwnego zjawiska. Po obejrzeniu wideo, odzyskaniu wszystkich swoich wspomnień i dojściu do siebie Ushio wykorzystuje swoją zdolność, sprawiając, że Shinpei i pozostali mogą jeszcze raz przeżyć chwile prowadzące do ich śmierci.

Shinpei odkrywa prawdziwą przyczynę śmierci Ushio, a z nagrania wideo domyśla się, że cienie ukrywają się w Górze Takanosu, gdzie mieści się stara siedziba Kliniki Hishigata należącej do rodziców Sou. Wszyscy troje znajdują w szpitalu pieczołowicie chroniony posąg Hiruko. Potem odkrywają ukryte drzwi prowadzące do podziemnego kanału. Ale drzwi są zamknięte na klucz.

Cienie otaczają Ushio, Sou i Shinpeiego. Jednak ich głównym celem jest dziewczyna. Tymczasem Mio razem z Totsumurą starają się odszukać cień Shiori. Hizuru, Ryunosuke i Nezu są świadkami starań Mio. Kiedy Shinpei i jego przyjaciele sądzą, że niebezpieczeństwo minęło, pojawia się przed nimi niespodziewana osoba.

Tokiko, młodsza siostra Sou, ujawnia, że dawała Hiruko zwłoki jako pożywienie. Następnie okazuje się, że Hiruko jest Heine, dziewczyną, którą Shide, wielki cień, który pojawił się w świątyni Hito w dniu Święta Lata, nazywa Matką. Tokiko kieruje cieniami tak, by obezwładniły Shinpeiego. Tymczasem pojawia się Shide i bierze Mio jako zakładniczkę. Shide planuje powitać dzień Święta Lata z żywym Shinpei.

To jest piąty 22 lipca dla Shinpeiego. Hizuru uważa, że Shinpei potrafi podróżować w czasie. Shinpei wykorzystuje zdolności Ushio, żeby przekazać swoje doświadczenia Hizuru, przekonując ją, by się do niego przyłączyła. Wszyscy razem udają się do domu Kobayakawy, żeby pokonać cień Shiori, ale wpadają w zasadzkę. Shinpei myślał, że po śmierci trafi do szóstej osi czasowej, ale zamiast tego budzi się we wspomnieniach Hizuru sprzed czternastu lat.

Okazuje się, że Heine i Hizuru niegdyś się przyjaźniły. Jednak pewnego dnia Heine, nie mogąc powstrzymać swojego Głodu, traci kontrolę. Wychodzą na jaw wydarzenia, które doprowadziły do tego, że Ryunosuke znalazła się wewnątrz Hizuru. Shinpei i Ushio, którzy są we wspomnieniach Hizuru, budzą się tuż przed wkroczeniem do domu rodziny Kobayakawy. Shinpei odwołuje cały plan. Tej nocy zbiera Sou i pozostałych w Szkole Podstawowej i Średniej Hitogashima. Korzystając ze zdolności Ushio, każde z nich doświadcza wszystkich osi czasowych i zdarzeń wiodących do tego momentu.

Shinpei umacnia swoją przyjaźń z innymi w szkolnej sali gimnastycznej. Jednak trafiają oni w zasadzkę cieni i zapętlają się po raz siódmy. Heine, która zapętla się w czasie jak Shinpei, zauważa, że punkt początkowy pętli przesuwa się nieznacznie za każdym razem, gdy Shinpei się zapętla. Zmienia więc swoją strategię, by wyeliminować podróżnika w czasie raz na zawsze. Tej nocy Shinpei i jego przyjaciele po raz kolejny zbierają się w szkole, aby pokonać Shide, ale ten gromadzi wiele cieni. Rozpoczyna się wszechobecna bitwa pomiędzy Shinpei a cieniami.

Shinpeiowi i jego przyjaciołom udaje się odeprzeć wszechogarniający atak cieni. Tymczasem Mio wpada na pewien plan: nakłonić własne cienie do przyłączenia się do ich sprawy. Korzystając z mocy Ushio, grupa skutecznie przekonuje cień Mio, aby do nich dołączył. Zdobywając wskazówki od cienia Mio i ze słów Tokiko, grupa udaje się do kliniki Hishigata. Dom jest jednak pusty, a w jego wnętrzu nie pozostał ani jeden przedmiot. W drodze do groty Hiruko odnajdują rodziców Sou.

Shinpei i jego przyjaciele dowiadują się prawdziwej tożsamości Shide od Seido Hishigaty, ojca Sou i dyrektora kliniki Hishigata. Następnego ranka ruszają tropem cieni, by przygotować się do ich eliminacji z wyspy. Shinpei podejmuje akcję ratunkową wśród ataków. Następny przystanek to świątynia Hito – miejsce, w którym wszystko się zaczęło.

Shinpei odwiedza Karikiriego, głównego kapłana, który wygląda dokładnie tak samo jak na zdjęciu sprzed siedemdziesięciu lat. Shinpei pyta go, czy był pierwszym dyrektorem kliniki Hishigata: Shidehiko Hishigatą, czyli samym Shide. Dowiedziawszy się więcej o niewybaczalnym czynie Shide, Shinpei pała żądzą zemsty i zauważa coś dziwnego w wyglądzie Karikiriego.

Ushio nie żyje. Sytuacja się coraz bardziej pogarsza i cienie Shidehiko i Shinpei próbują złowrogiej strategii: dzwonią do Mio i Hizuru, żeby postawić Shinpei w sytuacji, kiedy będzie musiał wybierać, którą z nich ocalić. Mio spieszy razem z Sou do cienia Shinpei, ale spotykają tam tylko Karikiriego. Tymczasem Hizuru podejrzewa, że ten telefon to pułapka, i sama udaje się do Shinpei.

Dochodzi do zażartej walki między Hizuru a Karikirim. Gil i Rose, marionetki Tokiko, włączają się w to starcie, czyniąc je jeszcze straszniejszym. Tymczasem Shinpei i cień Ushio zmierzają do innej lokalizacji Karikiriego. Cień Mio bez wahania zabija Shidehiko i podąża za cieniem do Kotoko, która jest na krawędzi śmierci. Wydając ostatnie tchnienie, Kotoko każe cieniowi Mio odnaleźć Hizuru i pozostałych.

Kiedy Shinpei rozpacza z powodu śmierci Hizuru, pojawia się przed nim Seidou Hishigata. Shinpei dowiaduje się, jak jeszcze można pokonać Shidego, który może mieć zapasowe ciała na zamianę. Shinpei przypomina sobie, że Ushio wróci w dniu festynu letniego, nie pamiętając nic z tej tragedii. Ushio może mieć jeszcze szansę odzyskać życie, ale nie bez ingerencji Heine i Karikiriego.

Trzymając w dłoni naszyjnik cienia Ushio, Pierwsza Ushio przejmuje wszystkie wspomnienia wielu wersji siebie. Jak na to liczył Shinipei, Ushio w pełni ożyła. Kiedy to jest załatwione, Shinpei strzela sobie w głowę i rozpoczyna dziesiątą pętlę.

Ushio nie zadaje ostatecznego ciosu Heine. Co gorsza, Shide, o którym sądzili, że go zabili, znowu pojawia się przed Ushio. Shide knuje, żeby wywołać koniec świata, zdobywając Oko Obserwatora, które ma Ushio.

Usiłując przejąć Oko Obserwatora, Shide rozcina brzuch Heine, kiedy ona leży bezbronna, i próbuje zaciągnąć Ushio tam, skąd przybyła Heine.

Chociaż Ushio próbuje sama wyrównać rachunki, Shinpei spieszy za nią.

Ushio atakuje Shide całą swoją mocą. Przekonuje się jednak, że jego prawdziwe ciało przebywa w obecnym świecie. Jej jedyną drogą do zwycięstwa jest całkowite zniszczenie jego zbroi i skierowanie swoich zdolności na Shide. Ushio zostaje pozbawiona mocy po morderczej walce z Shide i jest na skraju porażki. Shinpei zajmuje jej miejsce w walce. Ushio potrzebuje dwóch minut na regenerację swoich zdolności. Nadchodzi czas ostatniej bitwy.

Shinpei pokonuje Shide. Jako cień, ostatnia wersja Ushio musi teraz zniknąć. Jest nowy poranek 22 lipca. Shinpei budzi się wewnątrz promu po dwuletniej nieobecności w rodzinnym mieście. Shinpei, choć jest to trochę niepokojące, czuje spokój na wyspie. Gdy mieszkańcy wyspy z entuzjazmem przygotowują się do letniego festiwalu, Shinpei w końcu jednoczy się z Ushio.