东京少女影片被描述为“对生命意义的诗意沉思”。故事发生在1955年一座虚构的美国沙漠小镇，镇上正在举办一场年轻天文学家/太空人大会，原本的计划是让来自美国全国各地的学生和家长聚集在一起进行学术竞赛并且争取奖学金，但是却意外被即将改变全世界的大事件打乱原来的行程。