《恋空》讲述了高一女生美嘉（新垣结衣饰）因丢失手机而与樱井弘树（三浦春马饰）相遇的故事。弘树捡到美嘉的手机后，删除了所有联系人，并在暑假期间频繁与她通话，两人逐渐产生感情。开学后，他们正式见面并坠入爱河，甚至共尝禁果。然而，弘树的前女友笑子对美嘉进行报复，弘树挺身而出保护了她。随后，美嘉怀孕，弘树请求她把孩子生下来，并得到双方家长的支持。不幸的是，美嘉最终失去了孩子。高二时，弘树突然提出分手，美嘉痛苦不已，但渐渐开始新生活，与温柔的男生优交往。升入大学后，优向美嘉求婚，但美嘉意外得知弘树一直隐瞒的悲伤秘密，故事由此展开深刻的情感纠葛。