《从天而降的一亿颗星星》从一场发生在游轮上的生日派对展开，神秘往事也由此悄然开启。厨师片濑凉（木村拓哉 饰）在派对上吸引了主人公、大财团千金西原美羽（井川遥 饰）的注意，也让美羽的好友堂岛优子（深津绘里 饰）对他产生了兴趣。与此同时，优子的警察哥哥完三（明石家秋刀鱼 饰）正在调查一宗女大学生遇害案，凭借敏锐的警察直觉，他逐渐将怀疑的目光投向了凉。
凉徘徊于多名女性之间，对爱情早已失去热情，直到遇见优子，他才感受到一种从未有过、仿佛命中注定的吸引力。优子也在不知不觉中深深爱上了凉。然而，这段感情从一开始便笼罩着悲剧的阴影。随着调查深入，尘封的真相逐步浮现，凉与优子最终迎来的，会是幸福的彼岸，还是更加深不见底的深渊？
