เก็นตะ นะกามิ เป็นเด็กนักเรียนมัธยมปลายที่เผชิญหน้ากับภาวะโรคนอนไม่หลับ (Insomnia) เขาได้ค้นพบหอดูดาวถูกทิ้งร้างไว้ในพื้นที่โรงเรียนของเขา เมื่อเข้าไปที่นั้นเขาก็ได้พบกับ อิซากิ มากะริ เพื่อนร่วมชั้นเรียนของเขา ที่มีภาวะโรคเดียวกับเขา เธอมักจะใช้หอดูดาวร้างเป็นสถานที่หย่อนใจและงีบหลับ เด็กนักเรียนทั้ง 2 คนที่ไม่เคยรู้จักมักคุ้นกันเท่าไหร่มาก่อน กลับค้นพบความลับในการนอนไม่หลับของกันและกันและเชื่อมโยงพวกเขาเข้าเอาไว้ด้วยกัน ในไม่ช้าพวกเขาก็พบกับสถานการณ์พลิกผัน เมื่อมีป้ายห้ามเข้าติดอยู่ที่หน้าหอดูดาวร้าง เพื่อที่จะให้ได้พื้นที่กลับคืนมา พวกเขาจึงตัดสินใจรื้อฟื้นชมรมดาราศาสตร์ของโรงเรียนให้กลับมาอีกครั้ง