《第二个夏天，不再遇见的你》讲述了青叶北高三年级学生筱原智（村上虹郎 饰）的故事。一天，阿智在河边弹奏吉他时，偶然被刚转学来的森山燐（吉田円佳 饰）看见。燐很快被他出众的音乐天赋吸引，热情邀请他加入学校乐队，一同为学园祭的演出做准备。起初有些犹豫的阿智最终答应下来，成为乐队成员。
在排练和筹备演出的过程中，燐始终陪伴着阿智，给予他支持与鼓励。乐队的舞台表演最终取得了圆满成功，燐却在此时病倒了。原来，她患上了不治之症。面对躺在病床上、身体日渐虚弱的燐，阿智鼓起勇气向她告白。尽管燐同样喜欢阿智，却还是选择拒绝了他的心意。
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