速川唯（黒島結菜）・十六歳。走ることだけが得意な唯だが、明るい高校生活をなんとなく送っている。しかし、ある満月の夜、発明好きの弟の尊（下田翔大）が造ったタイムマシンで、戦国時代に送り込まれてしまう。目覚めた唯は激しく混乱するが、なんとかよろいを手に入れて足軽隊に混じる。素性を疑われて、「唯之助」とごまかす唯。絶望していた唯だが、目の前にりりしい若武者が現れ一目惚れする。彼こそが、戦国大名羽木（はぎ）家の嫡男、羽木九八郎忠清（健太郎）だった。なりゆきで、農村の吉乃（ともさかりえ）のもとに息子の唯之助として身を寄せる唯。いつ現代に戻れるとも知れぬまま、忠清にまた会いたい一心で城を目指すが・・・。
現代の女子高生だったはずがタイムスリップして、戦国に来てしまった唯（黒島結菜）。唯之助として日々を過ごすことに。若君・忠清（健太郎）に会えず落胆しているところに、家老どうしが家来に競わせる「かけくらべ大会」の話が耳に入る。唯はまず天野家の家来になろうと、隠居・信茂（イッセー尾形）に、馬にも劣らぬ足の速さを見せて直訴。かけくらべに出場することになる。見事勝利したものの天野に取り立ててもらうことはできず、農村の吉乃（ともさかりえ）のもとに戻る。諦めきれない唯が出会ったのは、忠清の腹違いの兄・成之（松下優也）。足軽として、忠清の役に立ちたいと訴える唯だったが、若君の婚約者の阿湖姫（川栄李奈）の件を聞かされ・・・。
戦国時代から現代に戻ってきた唯（黒島結菜）は、若君・忠清（健太郎）がまもなく合戦で命を落とす運命と知り、再びタイムスリップして彼を救おうと強く決意する。その熱意に根負けした弟の尊（下田翔大）は、唯のために新たなグッズ「秘剣・でんでん丸」を発明して持たせる。次の満月の夜、戦国に戻った唯は、吉乃（ともさかりえ）のもとで戦国の農民の暮らしにたくましくなじんでいく。一方、羽木家では高山家との争いが続いていた。領民の苦しみを思いやる忠清。そこに城奪還の好機をこっそり報せたのは、意外にも兄の成之（松下優也）だった。戦が再び始まると聞いた唯は、今度こそ足軽の一員になって若君を守ろうとさっそく城に駆けつけるが…。
身をもって合戦を体験し、大きなショックを受けた唯（黒島結菜）。戦勝の宴の宵に、芝居一座の女形・あやめ（森優作）と知り合う。その夜、若君・忠清（健太郎）のもとで地元の豪士の娘・鐘ヶ江のふき（中村静香）が一晩仕えると聞いて仰天する。あやめの手を借りて女の姿になった唯は、ふきに代わって忠清の閨（ねや）に忍び込むことに成功する。緊張のうちに忠清に向き合った唯。その寂しげな表情に胸をつかれる。言葉を交わすうち、忠清は「ふく」と名乗る唯の精一杯のふるまいに思わず笑顔に。ひととき吉乃（ともさかりえ）のもとに戻った唯だが、またも戦が始まると聞き、黒羽城へ駆けつける。若君にとって大変な戦いになろうとしていた。
若君・忠清（健太郎）が率いる羽木軍のピンチを救おうと、現代に戻った唯（黒島結菜）。弟の尊（下田翔大）に頼み込みグッズ「まぼ兵くん」を持って戦国へ。足軽「唯之助」として、忠清の馬について合戦の野を駆け回り、大奮闘する。活躍を買われた唯は、天野信茂（イッセー尾形）の計らいで、忠清の「御馬番」となる。そばにいられると喜んだのもつかの間、馬の世話に明け暮れるはめに。しかしそんな折に忠清から遠出に誘われ、勇んで馬を引く。この初デートで忠清の思いに触れ、いっそう好きになる。吉田城での、高山との和議を任された忠清だが、唯はそこに暗殺の陰謀をかぎつけ、忠清を追って走る。が、一歩遅く、すでに忠清に向かって矢が放たれていた。
タイムマシーンで戦国から送られた瀕死の若君・忠清（健太郎）に、速川家の面々は驚くが、母の美香子（中島ひろ子）の尽力で命を取りとめる。戦国時代にいる唯（黒島結菜）は、タイムマシーンの仕組みから、３分すれば忠清は戻るはずと、気楽に構えていた。が、戻ってこず、若君が消えたと大騒ぎになってしまう。しかも成之（松下優也）の策略で、唯は忠清の失踪への関わりを疑われることに。城から逃げ出した唯が偶然出会ったのは、忠清のいいなづけの阿湖（川栄李奈）だった。一方平成の世での忠清は、唯を心配しつつ養生していた。にじみ出る若君らしさは、尊（下田翔大）らを魅了する。忠清は戦国で近いうちに自分が死に、一族が滅びる運命と知り、衝撃を受ける。やがて戦国に戻れる、次の満月の夜がやってくるが…。
タイムマシーンで現代に送られて怪我の治療を受けた若君・忠清（健太郎）は、高熱を出してしまい戦国に戻ってこられなくなった。一方唯（黒島結菜）は一ヶ月後の機会を信じて待ち続けるが、若君失踪への関わりを疑われて追われる身に。「じい」こと信茂（イッセー尾形）は、そんな唯を天野家にかくまう。が、追っ手は唯が母と慕う吉乃（ともさかりえ）をとらえておどす。彼女を救おうと、唯は自ら姿を現し、とらわれの身になる。牢の中で、忠清が戻るはずの満月の夜に望みを託したものの、ついに戻ってこず、唯は絶望と発熱で倒れてしまう。翌朝、もうろうとしたまま殿・忠高（石黒賢）の前に引き出された唯。成之（松下優也）は「足軽・唯之助」の着物をはぎ取るように命じ、唯は最大のピンチを迎える…。
若君・忠清（健太郎）の窮地を救ったとして、唯（黒島結菜）は若君の警固役に取り立てられ、天野家で武者修行することになる。一方、忠清は婚約者の松丸阿湖（川栄李奈）と対面する。阿湖姫に加えて、側室として、ふき（中村静香）も控えており、唯はやきもきする。敵の高山方とつながりがある成之（松下優也）を探りにおもむいた唯だが、逆に策略におちいり、成之の部屋に連れ込まれてしまう。かけつけてきた忠清は激怒。吉乃（ともさかりえ）に背中を押されて忠清に会いにいった唯は、ありったけの思いを伝え、二人の心は通じ合う。現代の両親のもとにいったん戻るはずの満月の夜に遠乗りをすることになり、ロマンチックなデートに、と意気込む唯。タイムマシーンが使える最後の機会とも知らずに…。
現代に戻った唯（黒島結菜）だが、タイムマシーンの燃料が切れており、戦国には戻れないと知って激しく落ち込む。その熱意に弟の尊（下田翔大）は動かされ、あと一往復分だけの燃料をたくわえる。若君・忠清（健太郎）を守りぬきたいという唯の思いに、父・覚（古舘寛治）や母・美香子（中島ひろ子）も、必ず現代に戻ると約束させて送り出す。半年ぶりの戦国では、忠清は羽木家を率いる覚悟を固め、松丸家の姫・阿湖（川栄李奈）と結婚しようとしていた。唯との再会の喜びに、思わず抱きしめる忠清だが……。そんな折、唯はひょんなことから阿湖のお忍びの外出に付き合うはめになり、二人に魔の手が忍びよる。
阿湖（川栄李奈）の身代わりとなって高山にとらわれた唯（黒島結菜）。それを聞いた若君・忠清（健太郎）は必死で探す。企てを知っているらしい成之（松下優也）と、ついに剣を合わせる忠清。そんな折高山から、預かった阿湖＝唯を、跡取りの宗熊（加藤諒）と結婚させるようにと申し入れが。一方宗熊は、阿湖と思い込んで唯にひとめぼれ。逃げる機会をうかがう唯は、高圧的な父の宗鶴（村田雄浩）を恐れる宗熊を励ますはめに。脱走に失敗した唯は、なんと阿湖の兄・義次がやってくると聞かされる。別人とばれたら命はない。ばれないとしても宗熊と結婚させられてしまう。絶体絶命の危機に唯は…。
若君・忠清（健太郎）によって高山から救いだされた唯（黒島結菜）。が、高山宗鶴（村田雄浩）・宗熊（加藤諒）親子が放った追っ手が迫る。一方、阿湖（川栄李奈）に唯と忠清のてん末を聞いた成之（松下優也）。跡取りの忠清が高山領にいると知って羽木家は大騒ぎに。両軍は一触即発の状態になる。成之と小平太（金田哲）は反発しあいながらも、忠清救出に向かう。唯たちは山道を逃げ、寺で一夜の宿を借りることに。夜、お互いの思いを確かめようとする唯と忠清。が、そこに高山の追っ手が。戦を収めるために単身高山にくだるという忠清。反対する唯は一計を案じ、忠清のために命をかける。
高山の銃撃の中を走り抜けて撃たれた唯（黒島結菜）。成之（松下優也）らに若君・忠清（健太郎）の行方を告げると倒れてしまう。成之は足軽の唯之助が、実は忠清の最愛の女性・唯であると語り、一同は仰天する。救いにきた成之とともに、忠清は高山と戦う。勝利を収めたものの、これ以上戦を続けたくないと、忠清は宗熊（加藤諒）と和議を結ぶ。戻ってきた忠清と唯はようやく再会。幸せの絶頂に登りつめた唯だが…。一方、忠清との結婚がなくなり、去ろうとする阿湖（川栄李奈）に成之が…。