Экранизация романа Томихико Морими переносит зрителя в начало лета, которое одновременно странно и незабываемо. Четвероклассник Аояама день за днем изучает окружающий мир, терпеливо заносит в тетрадь каждое новое открытие и мечтает стать «великим человеком» в будущем. Особенно его тянет к загадочной старшей сестре из стоматологической клиники: дружелюбная, добрая и вместе с тем окутанная тайной, она становится постоянной целью его исследований в попытке разгадать её истинную природу. В один момент вокруг небольшого городка начинают происходить невероятные вещи: в городе появляются пингвины адели и внезапно исчезают. А затем мальчик наблюдает, как неожиданно выкинутая сестрёнкой банка из-под колы превращается в пингвина. «Давай попробуем разобраться в этом,» — предлагает он. В это же время одноклассница Аоямы Хамамото сообщает ему о гигантском прозрачном шаре, что парит в поле за лесом. Постепенно Аояма начинает думать, что загадочный шар и пингвины могут быть как-то связаны с Сестрёнкой. Позднее выясняется, что странные явления городка совпадают с физическими изменениями самой Старшей сестры. Не удастся ли распутать тайну её сущности, пингвинов и таинственного «моря»?
