本作设定于海平面上升淹没了大量土地，威胁人类生存的世界。主人公斑鸠夏生在8岁时因一场隧道事故失去右腿，在游戏开场时与就读的科学院老师产生矛盾而休学，移居到了已故祖母所居住的海边小镇与青梅竹马神白水菜萌重逢。夏生在某天早上醒来时遇见一自称是讨债人的凯瑟琳，凯瑟琳要求夏生找到他已故祖母的遗产用以还债。夏生下潜至海中的祖母故居打捞起了机器人少女亚托莉。亚托莉自称在45天后便要与夏生分别。她希望夏生在45天后卖掉自己换取一条新的义肢，在这45天内则与夏生同居，担负起作为夏生“腿”的职责，并希望夏生协助自己执行前主人给她下达的“最后的命令”。夏生在亚托莉的陪伴下，于当地一所一半已沉入海中的学校交到了许多知心朋友，并造出了微型漩涡发电机解决了学校的供电问题。在与亚托莉的同居生活中夏生对亚托莉产生好感，同时也知道了祖母留下了名为“伊甸”的人工岛作为人类生存问题的解决方案。但之后夏生却无意间读到了亚托莉的工作日志簿，以为亚托莉对自己的感情全是机器演算出来的，为此大受打击并要求亚托莉停止假装自己拥有感情。

亚托莉拥有不幸的过去。她实际上拥有自我意识和情感，是技术奇点。她先前的主人是夏生的母亲八千草诗菜，诗菜幼年遭到同学的欺凌，无法接受主人遭受如此对待的亚托莉在某日冲入学校殴打欺凌者，导致同型号机器人被判定为含有重大缺陷全部遭到回收，唯独亚托莉逃了出来。亚托莉随后在暗处继续保护诗菜，并最终在导致诗菜死亡、夏生断腿的隧道事故中接获了诗菜弥留时下达的命令，将夏生作为自己的新主人并将其救出，自己后来在夏生祖母的安排下进入休眠。在被主人公夏生打捞时，她距离自己的设计运作寿命极限仅剩45天。

亚托莉打人的事故导致她的创作者身败名裂含恨而终，他的学生安田为了替恩师报仇闻讯找到了亚托莉意图将她摧毁报仇，二人在学校的天台对峙。取决于玩家在游戏中的选择，玩家可能进入游戏的坏结局：夏生未能及时赶上制止亚托莉，导致安田被亚托莉杀死，之后亚托莉因自责选择自行坠楼失去所有与夏生等人的记忆，两天后停止了机能；或者游戏的好结局：夏生及时制止了亚托莉，要求她不必假装自己没有情感。事情平息后，夏生带亚托莉前往执行“最后的命令”，于亚托莉停止机能的前一天将亚托莉带到人工生态岛“伊甸”，让亚托莉休眠于主控室中成为岛上的系统管理员。在亚托莉原定的停止机能之日，夏生与朋友们共同观看了其父斑鸠宗司主持研发的火箭的发射，这也代表了人类对太空探索的重启。

当玩家完成了上述两个结局后，游戏解锁真结局。设定于60年后，名为诺亚的超巨大浮体都市早已于太空探索重启大约30年后建成，部分人类移居于这类浮体都市。亚托莉在沉眠前将夏生托付给他青梅竹马水菜萌，夏生与水菜萌之后结为夫妻，但二人仍一直牵挂沉睡的亚托莉。夏生重新拾起过去的机器人技术，让世界迎来技术奇点，机器人不再作为劳力而是被当作朋友被人类接受。夏生当年的朋友也各有建树。在夏生弥留之时，“伊甸”完成了使命，被定于第二日沉没。夏生通过自己一部分已被电脑化的大脑将意识连接到通往“伊甸”的网络上，随即唤醒已沉睡60年的亚托莉。最后夏生与亚托莉在电脑模拟出的海边悬崖上度过了各自最后的一日时光。