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2018年夏，东京。年轻的牛郎玲央遇到一位年长的神秘女士泉美，并被她突如其来的“求婚”和豪掷千金的行为吓了一大跳。泉美说玲央很像她一个年轻时无法忘怀的人，并邀玲央前往长崎。在1955年的端岛，荒木铁平返乡工作，并与童年好友重逢，但父亲对他要在岛上工作的决定嗤之以鼻。现代与过去的两条线，开始出现交集。

玲央想知道自己与泉美的过去到底有什么关联。泉美便开始讲述铁平的故事。在1955年的端岛上，朝子对铁平有好感，贤将与百合子把“方块舞”带回岛上，让岛民的生活更热闹。

铁平与贤将努力改善矿工生活，并推动新的住宅制度。1957年端岛快速发展，公寓、校舍陆续落成，人口与矿产量都大幅增加。电影剧组登岛拍摄电影续集，让岛上的气氛更活络。

1958年夏天，铁平得知朝子喜欢的人是他，心里产生动摇；贤将似乎察觉到两人的情愫。进平在丽娜家看到令人震惊的东西。百合子忙于工会报纸的工作时，母亲的病情急速恶化。

玲央收到DNA鉴定，开始怀疑自己与泉美的真正关系。1958年端岛矿工准备罢工要求加薪，但铁平所在的资方拒绝此要求，引发矿山封锁，岛上的气氛逐渐紧绷。

1963年，端岛依旧忙碌。朝子向铁平展示她培育的盆栽，两人拉近了距离。贤将向铁平坦白自己的心意。进平与丽娜前往荒木家报告一件重要事件，暗示新的变化即将到来。

玲央得知了铁平当年失踪，至今仍音讯全无。1964年，端岛发生瓦斯爆炸引发大火，进平与铁平面临生死关头，岛上陷入最严峻的危机。

爆炸后矿山停摆四个月，岛民大量离开，端岛陷入低潮。铁平找到未开采的煤层，努力让岛重新振作。他与朝子偷偷到长崎约会，并确立了两人的关系。

泉美告诉玲央：铁平在与丽娜私奔后，便从此销声匿迹。1965年端岛因新的煤区而重新复甦，但铁平与朝子的命运在“那一夜”被彻底改变，埋下最终的谜团。