Главные герои фильма «Ты сияешь в лунном свете» - влюбленные друг в друга старшеклассники Такуя Окада и Мамидзу Ватарасэ. Однажды Мамидзу попадает в больницу с очень странной болезнью – девушка светится в темноте. Такуя каждые день навещает свою девушку, ведь жить ей осталось совсем недолго. Такуя узнал из древних легенд кое-что об этом странном заболевании: такие люди вначале совсем слабо мерцают, оказавшись под лунным светом, однако чем свечение становится ярче, тем ближе их кончина. Мамидзу врачи запрещают покидать стены больницы, они боятся, что эта болезнь заразная. Девушке не суждено никогда повзрослеть, но пока она жива, Такуя сделает все возможно и невозможное, чтобы исполнить все ее заветные желания.