Haruka dan Sora Kasugano pulang, ke tempat yang penuh dengan kenangan. Setelah kehilangan orang tua mereka dalam kecelakaan mobil yang tragis, si kembar memutuskan untuk kembali ke pedesaan dan memulai hidup baru di rumah kakek mereka, yang selalu menjadi pengingat saat-saat dari masa lalu mereka. Menyambut mereka adalah teman masa kecil Nao Yorihime dan Akira Amatsume, dan pendatang baru Kazuha Migiwa. Ini adalah sambutan hangat, simbol dari hari-hari yang akan datang. Kedamaian mereka hanyalah sementara, namun, karena emosi yang ditekan, yang lahir dari sumpah yang baru ditemukan dan dilupakan, mulai mengerahkan pengaruhnya pada kehidupan baru si kembar. Dan jauh di lubuk hati, sebuah rahasia kelam, yang hanya diketahui oleh mereka, mulai terbongkar. Berdasarkan novel visual karya Sphere, Yosuga no Sora tidak hanya mengeksplorasi kekuatan ingatan yang hilang dan cinta sejati ketika ikatan banyak orang terjalin, tetapi juga memunculkan pertanyaan-pertanyaan tentang moralitas dan penerimaan sosial.