影片以汪星人的视角展现狗狗和人类的微妙情感，一只狗狗陪伴小主人长大成人，甚至为他追到了女朋友，后来它年迈死去又转世投胎变成其他性别和类型的汪，第二次轮回狗狗变成了警犬威风凛凛，再次转轮回，又成了陪伴一位单身女青年的小柯基犬。在经历了多次轮回之后，最终回到最初的主人身边。
炎炎夏日，茂下町的烟花大会即将举行。就读于当地高中的及川奈砂（广濑铃 配音）并未沉浸在愉快祥和的气氛之中，她即将随母亲（松隆子 配音）搬家到另一个城市，心中满是失落。在某次即兴的游泳比赛时，奈砂击败同班同学岛田典道（菅田将晖 配音）和安昙祐介（宫野真守 配音）。随后她坦白喜欢祐介，希望烟花大会时能与对方一同游玩。可是祐介、典道随后卷入和朋友们关于“烟花到底是圆是扁”的争论中，大家约好当晚一起去某地见证。祐介因此爽约，而同样偷偷喜欢着奈砂的典道因此发觉了女孩的秘密和心思。他为此责怪好友，也渴望时光重来，迎得当初那场比赛……
近未来，人类的各种器官均可实现移植，一时间机器人、生化人、仿生人充斥世间，与人类真假莫辨。某座繁华都市的大厦内，汉卡公司高管正与非洲来宾洽谈业务，突然宴会变成血腥大屠杀，暴走的机器人大开杀戒。隶属公安九课的米拉·基里安少佐（斯嘉丽·约翰逊 Scarlett Johansson 饰）带领巴特（皮鲁·埃斯贝克 Pilou Asbæk 饰）等手下赶往现场，平息事态。根据对暴走艺伎机器人的调查发现，被称作“久世”的神秘之人策划了这一系列的行动，而且他的目标全部指向了掌握着生化前沿尖端科技的汉卡公司及其研发人员。经过一番凶险的周旋，少佐逐渐逼近真相，同时也渐渐解开了发生在自己身上的惊天秘密……
