夏休み中にメンテナンスのため天文ドームが閉鎖されることになり、今年の天文部の夏合宿は中止かと思われたが、江見芽衣（月島琉衣）が白鳥健治（磯村勇斗）の家で合宿をできないかと提案。突然の申し出に驚いた健治がすぐさま電話で広津可乃子（木野花）に相談すると、健治の心の負担を心配した可乃子からは断るよう諭され、幸田珠々（堀田真由）もまた、断っていいと進言する。しかし、美しい星空に思いをはせる生徒たちの姿や、部活のすばらしさを説く山田美郷（平岩紙）の言葉に、健治の中にはいつしか生徒の希望をかなえてあげたいという気持ちが芽生え始めていた。悩んだ末、健治はみんなで流星群を見るため、部員たちを自宅に招いて2泊3日の夏合宿を行うことにする。

迎えた当日、合宿には珠々、斎藤瑞穂（南琴奈）、藤村省吾（日向亘）、三木美月（近藤華）、高瀬佑介（のせりん）、江見に加え三木から話を聞いた生物科学部の内田圭人（越山敬達）が、夢だった夜間採集をしたいと参加。一同は可乃子の歓迎を受け、早速、夜の天体観測に向けて準備を進める。一方、珠々は夕食を作っている健治と可乃子を手伝おうと台所へ。そこには、たわいもない会話に笑みをこぼし、学校にいるときよりはるかにリラックスしている健治の姿が。珠々は、普段と違う健治の表情に思わず見入ってしまう。健治もまた、どこか珠々を意識し始め、小学生時代の記憶と過去の傷を珠々に打ち明けていく…。