Patema egy földalatti civilizáció fiatal hercegnője. A népesség hatalmas üregekben, sötét alagutakban él a külvilágtól elzártan. Patema gyermeki kíváncsiságtól hajtva nap mint nap egyre távolabb merészkedik az alagutak között, a felnőttek intelmei ellenére felfedezőutakat tesz a veszélyzónaként megjelölt övezetbe. Egyik ilyen felfedezőútja alkalmával félelmetes sötét alak támad rá, aki a mennyezetről lóg fejjel lefelé. Patema elmenekül, de egy végeláthatatlanul mély aknába zuhan. És a másik oldalon "földet" érve egy olyan világba kerül, amiről addig fogalma sem volt. A földfelszínre érkezik, ahol létezik napfény, felhők és csillagok. Azonban ebben a világban Patema számára fordítva működik a gravitáció. A lány elborzadva veszi tudomásul, hogy elég egy óvatlan mozdulat, és megállíthatatlanul az égbe zuhan.

Violet Evergarden, a háborúból visszatért volt katona, egy lányiskolában tanít, és megváltoztatja egy fiatal hölgy életét: A magányos fiatal lány rosszul érzi magát a lányiskolában, ahová jár, de minden megváltozik, amikor mentora, a fémkarú Violet ráveszi, hogy írjanak levelet a testvérének.