與從事藥學研究的母親相依為命的芳山明里（仲里依紗飾），剛考進母親和子（安田成美飾）任職的大學，對未知的新生活充滿期待，但是某天母親發生交通意外，在她陷入昏迷前，只聽見母親喃喃低語：「我必須回到過去，跟深町一夫見面。」為了深愛的母親，明里使用了和子研發出來的藥物，下定決心穿越時空替母親完成心願。明里費盡工夫終於回到過去，然而不知道是哪個環節出了錯誤，她抵達的時間點竟然是1974年2月！

同樣的地點，時間卻足足晚了兩年。在錯置的神祕時空中，明里邂逅了一心想成為電影導演的大學生涼太（中尾明慶飾），少年少女就此攜手展開了漫長的尋人之旅。不知所措的她身處在陌生的時空裡，將碰上哪些意想不到的遭遇？她是否能順利達成母親殷切的願望呢？細膩刻畫親情、愛情與青春成長的雋永佳作，即將帶給您記憶中最熟悉動人的溫暖。

被翻拍過最多次的小說、日本影史上最經典的科幻浪漫故事《穿越時空的少女》Time Traveller: The Girl Who Leapt Through Time，即將上映最新真人2010電影版。由近期相當活躍於日本影壇、並曾在細田守執導的動畫版《跳躍吧！時空少女》獻聲配音的新生代人氣女優仲里依紗擔綱演出女主角，在2010電影版她將跨出幕前，詮釋一位在穿越時空的青春少女。片中聯合《菜鳥總動員：畢業決戰》潛力男星中尾明慶與「難得友情人」90年代日劇天后安田成美，共同演出第四度被映像化、睽違12年的真人版電影作品。

原作為筒井康隆的SF短篇小說，因題材新穎、情感真摯，出版至今仍持續不斷地被改編成電影、連續劇、動畫。自1972年初次翻拍到本次《穿越時空的少女：2010電影版》，每部皆遴選當年最具代表性的少女新星擔任女主人翁。從80年代初期的原田知世、南野陽子，90年代的內田有紀、安倍夏美，都以清新脫俗的氣質征服觀眾的心。

自短篇小說原著誕生以來的45年之間，〈穿越時空的少女〉曾數度被改編為電影、電視劇與動畫，如今即將以跨世代的感動魅力與脫胎換骨的原創故事，再度席捲大銀幕。女主角仲里依紗毫不掩飾地流露出接演的不安與壓力，她說：「我已經盡了全力來將我最喜愛的作品演好，希望大家都能喜歡。」而當被問到如果真的能穿越時空，會希望去到哪裡，仲里則俏皮回答：「我希望能回到恐龍時代，最好是能跟恐龍來個面對面的聊天！」