在日本南端的沖繩小鎮上，高中生樂隊成員們因音樂結緣。主唱兼吉他手松永悠希與隊友們本已獲得東京知名音樂制作公司的簽約機會，卻在臨行前因一場車禍導致隊長重傷昏迷，樂隊陷入解散危機。各自背負愧疚的成員們逐漸疏離，直到某日眾人意外發現隊長病床前未完成的純音樂demo《小小戀歌》，以及常駐美軍基地旁彈奏這首曲子的神秘少女安奈。為完成隊長昏迷前"想讓這首歌跨越圍欄傳到基地另一端"的遺愿，四名少年重新拾起樂器。他們在畢業典禮前夕于海邊燈塔舉辦露天演出，將填詞完成的《小小戀歌》通過電波傳向基地方向，最終以音樂為紐帶修復了彼此裂痕，并讓安奈知曉自己并非獨自承載著跨越國界的思念。