高中生村上良太，对十年前名为黑猫的女孩死去一事深感愧疚，为了赎罪，他决定替黑猫证明外星人确实存在。良太一心想成为NASA的研究人员，便独自一人参加天文社的社团活动。某一天，酷似黑猫的少女黑羽宁子转进良太班上，但她却完全不认得良太‧‧‧。