为了复活坠崖的父亲，少女闯入地下世界寻找能实现愿望的“坠落之星”，却发现父亲正在那里追杀它。
少女小光在登山时目睹父亲坠入一道发光的地缝。所有人都说父亲已经死了，但小光在地缝边缘听到了父亲的呼喊：“去找坠落之星！”她循着地下暗河进入了一个被称为“倒置地底”的世界——那里的天空在脚下，头顶是深不见底的深渊，星辰从“下方”往上坠落。小光发现，“坠落之星”是一种有意识的生物，每一颗都能实现一个愿望，但必须以许愿者最珍贵的一段记忆为代价。更残酷的是，她失踪的父亲已经先她一步进入了地底，并成为了“猎星人”——他在不断猎杀坠落之星，试图用足够多的星辰力量“爬回人间”。父女二人在倒置世界的两端互相奔赴，一个要复活父亲，一个要拯救自己，而他们都忘了，坠落之星实现愿望的方式，从来都不是许愿者想要的那种。
新海诚式的绝美画风包裹着一个关于“放下”的催泪故事。地下世界的视觉设计天马行空，父女最后在“记忆之河”两岸对视的那场戏，足够让全场观众在黑暗中哭成一片。
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