《地球外少年少女》讲述了因宇宙意外而分离的少年少女们的故事。高中生矢来伴真和好友们乘坐的观光火箭遭遇事故，被传送到距离地球 1500 万光年外的宇宙。与此同时，他的青梅竹马谷津爱理也因类似事件被传送到宇宙的另一端。在宇宙中，伴真他们发现飞船的冷冻睡眠装置出现问题，为了节省资源，只能轮流休眠。而爱理所在的飞船也面临着各种困境。少年少女们一边努力应对宇宙中的危险和生存难题，一边尝试寻找回到地球以及彼此的方法。他们在漫长的宇宙之旅中，不断成长，坚守着对彼此的思念和回到地球的信念，故事充满了科幻元素与青春的浪漫情怀。