Full Moon wo Sagashite está basada en el manga con el mismo título por Tanaemura Arina. La historia trata de Mitsuki, una niña de 12 años a quien le gusta cantar y quiere llegar a ser una cantante. Lo que quiere en verdad es volver a ver a un chico que conoció hace dos años, y que está estudiando en América, Eichi-kun, y que sepa que espera su retorno, por eso quiere ser cantante, para que Eichi-kun la vea en la tele y se acuerde de ella. El problema es que tiene un tumor en su garganta, que sólo podría ser curado a costa de su voz.
Un día dos shinigami (espíritus de la muerte) aparecen, Takuto y Meroko, y le dicen que le queda un año de vida. Su misión es que ella muera el día que fue le predestinado y no antes, lo único que quiere ella es ser cantante y ver a Eichi-kun, así que deciden ayudarla a llevar a cabo su sueño. Takuto tiene el poder de convertirla en una chica de 16 años, con esa edad ya podría ser una cantante, asi que va a la audición que había ese mismo día.
Los jueces quedan asombrados con su voz y ella comienza a cantar con el pseudónimo de Full Moon.
¿Podrá Mitsuki reunirse con Eichi-kun antes de que llegue la hora de su muerte?