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这是10年的真人电影版本，与动漫的版的剧情完全不同。
这是仲里依纱、中尾明庆、安田成美主演的一部爱情电影，电影改编于筒井康隆所写同名小说。电影于2011年3月24日上映。
主角设定为原作主人翁芳山和子的女儿，由曾为动画版女主角配音的仲里依纱饰演。主要讲述了为了实现母亲的愿望，明里决定冒险服用和子开发出来的新药，穿越时空。
芳山明里很快就要从高中毕业了。她的母亲和子在大学里做药品研究，明里已经考取了母亲所在的大学，正考一心期盼着新的生活。
不料和子突然出了交通事故。在弥留之际，和子对明里说：“必须回到过去，去见深町一夫。”为了实现母亲的愿望，明里决定冒险服用和子开发出来的新药，穿越时空，去往1972年4月。
明里顺利到达了过去的世界，谁知时间发生了偏差，她到达的是1974年2月。既来之则安之，明里也不慌张，她结识了梦想成为电影导演的大学生凉太，凉太愿意帮助她寻找深町一夫。明里住进了凉太四叠半的小屋，闲了就和他一起做电影。不知不觉之中，明里爱上了凉太。
动漫版的《穿越时空的少女》真琴遇见了来自未来的少年，彼此喜欢，而少年终于无奈离去，离开之前，与真琴约定：“我在未来等你……”
这就是另一个穿越时空的少女明里的故事的缘起。
虽然两部影片在人物设定和情节设计上略有差别，但是，从本质上看，二者是承继关系。和子（真琴）自从与未来少年分别后，为了再见，一心研究穿越时空，终于在几十年后成功了。一场意外，让女儿明里代替她回到了过去，只是希望以未来人的身份对同样来自未来的少年，进行一场身份对等的谈话，只是为了告诉他：“约定，没有被消除。”
明里遇见了几十年前的沟口，并且产生了爱意，这时，故事慢慢开始向东京少女发展。明知不可为而为之，和她的前辈未步一样，明里企图改变过去，挽救心上人的生命，也遭遇了同样的失败，未步是因为心上人强烈的良心道德而挽救失败，明里却是因为受到极具原则的未来少年阻止而挽救未遂。历史重演，花样男子，死在了最灿烂的年华，失去了在满脸皱纹时与女主重逢的机会。一切定格在最美好的那一刻。
病床前，和子终于再次见到了曾经的未来少年。这一次，不复年少的中年人再次许诺：“未来，再见吧。”伸手轻轻合上了和子的眼睛，再次消除了她的记忆。
同样失去记忆的明里发现了沟口的电影，流泪的感动来自记忆管不到的心底最深处，她即使一无所知，仍旧接收到了来自几十年前的默默祝福。
想去未来，未来始终离人一步之遥，这是永恒的距离。人，经历了过去，活在现在，唯一到不了的，就是未来。
