故事中的主角是擁有天才般的數學能力、卻不善於與人交際的 17 歲少年「小磯健二」，在他高二那年的暑假受到自己喜歡的學姐「篠原夏希」所託，前往夏希位於長野的老家打工。
夏希的老家是將近 30 人、擁有歷史性的大家族，而夏希的曾祖母「榮」也是該族的大當家。就在健二住在該處的期間，又收到了一封寫著謎團般數字的信，而在他熱衷於解讀信件的隔日，世界忽然間變了一個樣。於是，健二必須與夏希及她的家族同心協力迎戰、共同解救世界的危機。
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《夏日戰爭》是由曾執導《跳躍吧！時空少女》的導演 細田守所帶領製作，而同樣曾為該作進行人物設定與腳本撰寫的 貞本義行和 奧寺佐渡子也皆參與了本次原創動畫電影《夏日戰爭》的製作。
由貞本義行進行人物設定、原案的代表動畫包括了《新世紀福音戰士》、《海底兩萬哩》、《駭客時空》等作，而奧寺佐渡子則曾為電影《魔界轉生》等作品撰寫劇本，並曾獲得日本電影金像獎。
動畫電影《夏日戰爭》預定將在今年夏季於日本上映，更多詳細資訊尚待官方於日後陸續公開。
