大学生浅野一树为了攒学费，应聘成为高中女生真由美的家庭教师。真由美成绩中等，性格内向，不愿与人交流，父母离异后她更加沉默。浅野从最初的照本宣科，到发现真由美对天文学的兴趣，开始用星星的故事辅导她数学物理。在一次次补课中，真由美逐渐展露笑颜，浅野也在教导她的过程中治愈了自己的孤独，两人之间产生了超越师生界限的温暖情愫。
真由美在天文比赛中获奖，她站在领奖台上对浅野说“谢谢你让我看到星空”，浅野眼眶发红，在台下默默鼓掌，两人约定一起去看流星雨。
真由美模拟考失利，把自己关在房间里，浅野买来她喜欢的草莓蛋糕，在门外说“失败也是星星的一部分”，真由美打开门，接过蛋糕哭了一场。
真由美的妈妈打电话来关心成绩，真由美很烦躁，浅野帮她分析试卷，并告诉她“你妈妈其实很爱你”，真由美第一次主动给妈妈回了电话。
浅野带真由美去天文馆作为学习奖励，在星空投影下，真由美滔滔不绝地讲起星座，浅野看着她发光的侧脸，心跳加速。
浅野第一次到真由美家，真由美全程低头，不答话。浅野试着问她“你喜欢什么”，真由美小声说“星星”，浅野笑了，开始讲起星轨计算。
浅野在公告栏看到家教招聘，犹豫着撕下电话，他拨通后，电话那头传来一个冷淡的女声“我女儿就拜托你了”，他紧张地答应了。