1975年，逆鱗樂隊在錄制最后一張專輯《魚的故事》時陷入創作困境，主唱五郎（高良健吾飾）與團長繁樹（伊藤淳史飾）在錄音室反復打磨旋律，最終將未完成的母帶封存。1982年寒冬深夜，膽怯的大學生雅史（濱田岳飾）在出租車上偶然聽到非法翻錄的《魚的故事》，歌聲中竟出現與后座神秘老人相同的旋律，這段經歷徹底重塑了他對生命的認知。2009年臺風夜，輪渡劫持事件中少女麻美（多部未華子飾）發現綁匪竟是童年偶遇的鋼琴天才，當正義使者（森山未來飾）以音樂化解對峙時，《魚的故事》的旋律突然在海面回響。2012年世界末日倒計時中，已成為科學家的雅史在廢棄錄音室發現1975年母帶，同步收到麻美從劫持事件中搶救出的樂譜殘片，在最終時刻兩者拼合完整的《魚的故事》從全球音響系統共振而出，電磁脈沖奇跡般重組了失控的衛星群。四個時空因未完成的旋律產生量子糾纏，大森南朋飾演的黑膠唱片店主正是貫穿始終的觀察者。