太阳之歌2006讲述了少女雨音薰（沢尻エリカ饰）的故事。她身患名为“XP”的绝症，无法接触阳光，只能过着昼夜颠倒的生活。随着年岁增长，病情不断恶化，死亡的阴影也始终伴随左右。可即便早已看淡人生，薰依然没有放弃成为创作型音乐人的梦想。她笔下那些关于向日葵、阳光与明天的明媚歌词，正是这个无法拥有白昼的少女对未来的歌唱。
一天，薰在海边遇见了孝治（山田孝之饰），并得知那把吉他原本属于他。孝治背后藏着一段不愿提及的往事：为了恋人麻美（松下奈绪饰），他曾进入少管所，而麻美后来也放弃了音乐，过着平凡而庸碌的生活。得知薰的病情后，孝治被她的勇气与执着深深触动，决定陪她一步步追逐音乐梦想。相处之中，两颗真挚的心渐渐靠近，只是他们都明白，这段感情最终注定走向一个无需言明的结局。
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