Tokyo Sonata dresse le portrait d'une famille japonaise ordinaire.Le père, licencié sans préavis, le cache à sa famille.Le fils ainé est de plus en plus absent.Le plus jeune prend des leçons de piano en secret.Et la mère, impuissante, ne peut que constater qu'une faille invisible est en train de détruire sa famille.
Atsumi, talentueuse dessinatrice de mangas, se retrouve plongée dans le coma après avoir tenté de mettre fin à ses jours. Son petit-ami Koichi ne comprend pas cet acte insensé, d'autant qu'ils s'aimaient passionnément. Afin de la ramener dans le réel, il rejoint un programme novateur permettant de pénétrer dans l'inconscient de sa compagne. Mais le système l'envoie-t-il vraiment là où il croit ?