不远的未来，海平面不明上升，大部分陆地沉入了海洋。 因幼年遭遇事故失去一条腿的少年・斑鸠夏生，放弃了在都市生活的念头，搬到了海滨小镇。
无依无靠的他仅有的是，海洋地理学家祖母留下的船、潜水艇及债务。 夏生为了追逐“消逝的未来”，与谜之债主・凯瑟琳一同，潜入了沉眠着祖母遗产的海底宝库。
在那里发现的是，沉睡在棺材一样装置的，不可思议的少女——亚特莉。 她是有，人类一样的精巧，人类一样的丰富感情的机器人。 「我想完成主人最后的命令。在此之前，我来充当夏生的腿！」
被从海底营救出来的亚特莉如是说。 渐渐没入海洋的祥和小镇上，少年与机器人少女，开始了难忘的夏天——。