В центре сюжета мультфильма "Я хочу съесть твою поджелудочную" оказывается старшеклассник, который случайно находит дневник своей одноклассницы Сакуры Ямаути. В этом дневнике он узнает о её тяжелом заболевании поджелудочной железы, что меняет его восприятие жизни и отношений с окружающими. Парень решает проводить с Сакурой как можно больше времени, стремясь поддержать её в трудные моменты. Однако, несмотря на все его усилия, девушка вскоре умирает, оставляя его с чувством утраты и горечи.
Спустя 12 лет герой возвращается в ту же школу, где когда-то учился с Сакурой, и его охватывают ностальгические воспоминания о тех коротких, но насыщенных месяцах, проведённых вместе. Он становится учителем и сталкивается с вызовами, которые ставит перед ним жизнь, а также с собственными эмоциями, связанными с утратой. В это время Кёко, близкая подруга Сакуры, готовится к своей свадьбе и также погружается в воспоминания о дружбе с Сакурой, вспоминая их совместные радости и печали. История исследует темы любви, потери и памяти, подчеркивая, как глубокие связи могут оставаться с нами на протяжении всей жизни, несмотря на трагедии.