娇小可怜毫不起眼的高三女孩千濑(前田亚季饰)和不爱表达自己但内心善良的修次(漥塚俊介饰)是北海道小樽高中的同班同学。一天千濑终于鼓足勇气向修次表达了对他的爱恋，尽管紧张不知所措，但修次仍然默认了这段感情的开始。毫无恋爱经验的两个人，不知道如何营造这份爱情，最后决定用交换日记的方式来互诉心声，就这样他们开始了他们笨拙的爱情故事。
一天，修次和朋友阿淳(木村了饰)及其青梅竹马的明美(贯地谷饰)一起去札幌买东西。正在他们开心地买东西时，空中突然出现无数轰炸机，并对札幌开始了猛烈的轰炸。所有的人都慌忙四窜，修次被倒塌的建筑砸倒，脚受重伤完全不能动弹，眼看轰炸机从他头顶掠过的瞬间，一个带着一双钢铁翅膀的少女救了他，这个女孩就是千濑。“对不起，阿修……我……的身体已经变成这个样子了……”千濑已经成为了为国土防御计划而开发的“最终武器”。
修次无法接受眼前这个事实，尽管如此，他仍然努力去接受，并开始爱上了这个外刚内柔的她。尽管千濑努力去过一个普通女孩的生活，普通女孩的恋爱。但作为武器的她已经无法按照自己的想法生活，她的行为完全不受自己的控制，只要敌人来袭，她就要行动。她清楚地知道她跟修次的时间已经所剩无几了，“我只想在修次身边”对于饱受伤害的千濑来说，只有在修次身旁才能感受到自己还活着。随着战斗的不断升级，战火已经延续到他们生活的城市小樽，从此稳定的日子宣告结束。明美在一次袭击中受伤入院，为了保护明美阿淳自愿加入了军队奔赴战场。修次只想一直守护着千濑，无论现实怎样，他决定要和千濑两个人一直活下去。