이탈리아 피렌체에서 중세회화 복원사로 일하고 있는 ‘준세이’. 그에겐 평생 잊지 못할 여자가 있다. 그녀의 이름은 ‘아오이’. 서른번째 생일날 피렌체의 두오모 성당에서 함께 하자던 사랑의 약속을 가슴에 묻은 채 살아가던 그에게, 어느 날 아오이의 소식이 전해진다. 그녀가 살고 있다는 밀라노로 달려가보지만 아오이 곁엔 이미 ‘마빈’이라는 다른 사람이 있다. 어색한 만남을 뒤로 한 채 준세이는 다른 미래를 찾아 도쿄로 돌아온다.
아오이와 함께 했던 추억의 장소를 찾아가보지만, 모두 사라져버렸다. 그 무렵 친구로부터 아오이가 자신을 떠나게 된 비밀을 알게 된 후, 밀라노에 있는 그녀에게 편지를 띄우는 준세이. 오지 않는 답장을 기다리던 어느 날 피렌체의 스튜디오로부터 연락이 오고, 준세이는 피렌체로 다시 돌아온다.
“피렌체에 있는 두오모 대성당은 연인들의 성지래.
영원한 사랑을 맹세하는 곳…서른번 째 생일날, 함께 가줄 거지?”
한편, 준세이를 떠나보냈지만 마음 속으론 늘 그를 사랑하고 있는 아오이. 준세이의 편지로 인해 과거의 추억 속으로 다시 젖어들 무렵, 그녀의 새로운 연인 ‘마빈’은 미국으로 함께 떠날 것을 제안한다. 드디어 아오이의 서른번째 생일날, 준세이는 10년 전 약속을 지키기 위해 피렌체의 두오모 대성당으로 발걸음을 옮기는데…
