In der Gegenwart bietet Orange: Mirai einen Rückblick auf wichtige Ereignise aus der Sicht von Suwa, erzählt aber auch wie sich die Geschichte nach dem Valentinstag weiter entwickelt. In der Zukunft zeigt der Film vor allem, wie die Briefe geschrieben und in die Vergangenheit geschickt werden.
Komaba Haruki hat ein Problem; eigentlich drei. Er muss sich mit zwei ganz besonderen Schwestern rumplagen. Die eine ist eine lüsterne Krankenschwester, die andere sehr naiv und tollpatschig. Obendrauf hat die geniale Loli-Wissenschaftlerin und Cyborg Airi nicht gerade ein glückliches Händchen...