Taiyou no Uta menceritakan sinopsis cerita tentang YUI (sebagai Amane Kaoru) menderita XP (pigmentosum xeroderma) sangat jarang terjadi penderita di dunia ini. Penyakit ini menyebabkan penderitanya tidak dapat terkena sinar matahari langsung yang mengandung UV.  Sampai saat ini belum ada obat untuk penyakit ini jarang terjadi.


Seperti film cinta lainnya, YUI terlibat ketertarikan dengan anak laki-laki (Fujishiro Kouji) tidak seberapa tampan, dan bodoh di sekolah. Every day YUI can only watch from his window on the second floor because he could not get out in the daytime. Setiap hari YUI hanya dapat menonton dari jendela di lantai kedua karena dia tidak bisa keluar di siang hari.



YUI hanya keluar pada malam hari ketika matahari sudah pergi. Setiap malam ia pergi ke taman depan stasiun untuk bernyanyi, ia menulis nyanyian lagu yang diiringi gitar. Ketika penyakit semakin memburuk, YUI mendapat kesempatan untuk bernyanyi di dapur rekaman.



 Kelumpuhan perlahan mengambil kesenangan itu, tidak lama setelah, YUI telah meninggal. Meskipun hanya dapat melihatnya dalam peti mati, YUI tetap terlihat cantik dengan bunga matahari berserakan.