„Refrain Blue” to historia o dwóch osobach, które łączy wspólny ból po stracie ukochanych. Podczas letniej wycieczki nad morze spotykają tajemniczą dziewczynę zwaną „Umi Warabe”, która może pomóc im wyleczyć ranę i ruszyć dalej z życiem. Matsunaga Yoshihiro, opiekun grupy licealistów, pewnej nocy ratuje jedną z uczennic, Morisawę Nao, próbującą utopić się. Okazuje się, że Nao była na tej samej wycieczce rok wcześniej ze swoim narzeczonym, który później zginął w katastrofie samolotu. Im bliżej się poznają, tym wyraźniej dostrzegają, że Yoshihiro również skrywa bolesną tajemnicę. Wszystko obserwuje tajemnicza młoda dziewczyna, która zawsze pojawia się w decydujących momentach.