Yosuga no Sora raconte l'histoire des jumeaux Haruka et Sora Kasugano devenus orphelins après la mort de leurs parents dans un accident de voiture. Ils décident donc de tout recommencer dans leur maison secondaire située dans des montages japonaises, là où ils ont passé leurs vacances étant plus jeunes. Beaucoup d'années se sont écoulées depuis. Comment les deux personnages principaux et leurs anciennes connaissances vont t-elle réagir à ces retrouvailles ? Une longue route les attends. Sora Kasugano saura t-elle faire confiance à d'autres personnes que son frère, pour qui elle éprouve beaucoup d'amour ?