2006年。南波六太(12歳)と日々人(9歳)の兄弟は、偶然にも月へ向かうUFOを目撃し、その感動から、ある『約束』を交わした。そして時は流れ、2025年。勤め先をクビになって落ち込んでいた兄・六太のもとに、宇宙飛行士になった弟・日々人から運命のメールがくる。六太が思い出した、『約束』の内容とは―?

新規宇宙飛行士の選抜試験に書類合格した六太。しかし、続く一次審査を受けるか迷っていた。悩んだ末、六太は天体観測所で働くシャロンに会いに行く。シャロンは子どもの頃、六太がはじめて楽器を選んだ日のことを語りだした。「今のあなたにとって、一番金ピカなことはなに?」六太が思い出した大事な気持ちとは――?

二次審査には進んだものの、自分より努力している受験者たちを目の当たりにしてしまった六太。「なんとか良い成績を残さねば!」と焦っていたところに、肺活量の試験がはじまった。早々に受験者たちがギブアップする中、六太と伊藤せりかだけが互角の戦いをみせる。果たして勝負の行方は――!?

一週間続いたJAXAの二次審査も、残すは最終面接だけとなっていた。なにかと宇宙飛行士である弟・日々人と比べられ、はた迷惑な注目を浴びていた六太は、ここぞとばかりに気合を入れる。「俺は南波日々人のお兄ちゃんで終わらねえぞ―」果たして六太は、無事に面接を乗り越え、宇宙を目指すことができるのだろうか―?

六太は、NASAの家族支援プログラムを使ってタダでアメリカ・ヒューストンへ来ていた。APO(アポ)と名づけられたパグ犬に追いかけられはしたが、無事に日々人と再会。その夜、ふとしたことで日々人の本音を聞いてしまう。「もっと、張り合えよ……つまんねえよ」そう六太に言い放った、日々人の真意とは――?

日々人の招きで、ついに宇宙の本場、NASA・ジョンソン宇宙センターを訪れた六太。そこで見たものは、人一倍激しいトレーニングをこなす、サムライボーイ・日々人の姿だった。つい嫉妬して落ち込む六太だが、そこにさらに追い打ちがかかる。JAXAの審査が不合格にされそうになっているというのだ――!

元後輩からの電話で『元上司が六太の悪口をあることないことJAXAにぶちまけた』と聞いた六太は、ゴミ情報やゴミ知識を一心不乱に集める『コロコロムッタ』へと変身してしまった。日々人は、なにかあったのではないかと六太を問い詰める。一方ヒューストンでは、消火器男という強盗犯が巷を騒がせており――?

強盗犯・消火器男に襲われピンチを迎えた六太だが、その結果は、勇敢にも犯人を倒し、市民を救ったヒーローとして人気者になってしまっていた。テレビにも出演し、オジーは六太が犯人にダイビングヘッドを食らわせたと熱弁。ますます盛り上がる観客の中、ステージ上の六太は一人冷や汗を浮かべていた。その真相とは―!?

3次審査を受けるため日本へ帰国することとなった六太。しかしその表情は硬く、飛行機の中でも悪夢にうなされてしまっていた。それは、帰国前偶然みつけてしまった日々人の手紙が理由だった。その内容は、両親や自分に向けられた『遺書』。実際自分の弟が死を覚悟しているということに、ショックを隠せないでいた――。

ケンジもせりかも、強い覚悟や動機があって宇宙を目指していると知った六太。しかし自分は宇宙への憧れだけ。ほかの受験者と比べ、自分にはなにがあるのかと迷っていた。シャロンはそんな六太の気持ちをほぐす。三次審査の会場で六太たち受験生を待っていたのは、窓という窓を鉄板でふさがれた異様なバスだった――!

六太たち受験者は、ついに目的地へと到着した。そこは殺風景で広大な屋内、しかも外の様子がなにも見えない不気味な空間。出発から何時間たったのかまったくわからない受験者たちは不安を募らせる。JAXA職員に先導され、さらに移動する六太たち。その先で待っていたのは、受験者に選択を迫る『最後の部屋』で――?

A・B・C班、それぞれの閉鎖ボックス内で出された最初の課題は、『いま何時でしょう?』というクイズ。だがA班のメンバーは早々に意見が分かれてしまう。4人がAM6時頃と答える中、六太だけはAM3時と答えたのだ。六太は、なにか勝算がある様子で発言する。「実は俺、みんなの知らない数字を知っているんだよね。」