桜子（芦田愛菜）は、奏太（山本耕史）に言われ、日本にいるはずのアリス（シャーロット・ケイト・フォックス）の父親を捜すことに。実は昔、アリスは両親とともに日本に住んでいたのだが、両親が離婚。アリスと母親はアメリカに戻った。しかし、父親はそのまま日本に残ったという。それを聞いた光太郎（加藤清史郎）と新太郎（寺田心）は、父親捜しを手伝ってもいいと申し出るが、奏太は、桜子に頼む。
自分はそんなに暇ではない、と嫌がる桜子だったが、アリスが父親と涙の再会を果たし、一緒に暮らそうということになれば、この家を出ていくに違いないと思い直し捜索を承諾。奏太が、アリスと桜子を仲良くさせようという思惑で桜子に頼んだことなど露知らず…。
こうして、桜子とアリスの、「父を訪ねて三千里」の旅が始まった。目的地を目指して走るバスのなかで、桜子はアリスから父親や家族のことを聞く。幼いアリスがアメリカに戻った後、母親が再婚。その後、妹が生まれ、両親は妹の方をかわいがったため、居場所がなくなってしまったという。初めて知るアリスのつらい過去に、桜子も心が揺れ…。
果たして、アリスの父親は見つかるのか？そこに現れた謎の女性の正体とは！？切な過ぎる父親の秘密が明かされる！
