高校の同級生・山内桜良（浜辺美波）がひそかにつづる闘病日記「共病文庫」を偶然見つけた僕（北村匠海）は、彼女が膵臓（すいぞう）の病気で余命わずかなことを知り、一緒に過ごすようになる。彼女の言葉をきっかけに母校の教師となった僕（小栗旬）は、桜良が亡くなってから12年後、教え子と会話をしていた際に、桜良と過ごした数か月を思い出す。一方、結婚を控えた桜良の親友・恭子（北川景子）も、桜良との日々を思い返し……。