松崎海は毎朝、朝鮮戦争で亡くなった父を悼み旗を上げていました。海の見える丘に建つ「コクリコ荘」を切り盛りしながら学校に通う日々を送っていました。ある日、高校の新聞部が発行する学級新聞に「旗を上げる少女」という詩が匿名で投稿されていることを知りました。海は、自分をモデルにして詩が書かれているのではないかと思いますが、誰が投稿しているのか知ることはできませんでした。高校では、男子文化部の部室棟「カルチェラタン」が老朽化のために、学校側は取り壊しを検討していましたが、生徒達が取り壊しに反対する運動を行っていました。そんなある日、海は学級新聞にカルチェラタン取り壊しに反論する記事を投稿していた新聞部の風間俊と知り合いました。次第に、俊に惹かれていく海は、取り壊し反対運動に協力するために、女子生徒を巻き込み、カルチェラタンの大掃除をすることにしました。カルチェラタンが綺麗になれば、学校側も考え直すのではないか、と思ったからです。海と俊は次第に惹かれあっていきますが、海が朝鮮戦争で亡くなった父の写真を見せると、俊の態度がよそよそしくなりました。俊を問いつめると、海の父親と俊の父親が同一人物で、さらに戸籍上2人は兄妹だということが分かりました。俊は、今まで通り友達でいようと告げましたが、海は落ち込みました。大掃除を通して、今まで見ているだけだった生徒たちも、カルチェラタン取り壊しに反対するよう変化していきました。大掃除が完了し見違えるように綺麗になったのですが、学校側は取り壊しを決定してしまいました。そこで、生徒会長の水沼は、俊と海に生徒代表として東京にいる理事長に直談判するようにお願いしました。理事長のビルに、アポイントなしで直撃した俊と海は、理事長に事情を説明すると、理事長はカルチェラタンを直接見てから判断することを約束してくれました。その帰り道、海は「旗を上げる少女」を投稿したのが俊であることを知りました。2人は、兄妹であっても好きだと告白をし合いました。その日、コクリコ荘にアメリカに行っていた海の母が帰宅しました。母は、俊は海の父親の友人の子どもであると言いました。亡くなってしまった友人の子を引き取ったものの、貧しく育てることができず風間家に養子に出したのだと言いました。海が「本当はお父さんの子だったら?」とたずねると、母は「考えたこともなかった。お父さんに似ている?」と聞き返し、海は思わず泣いてしまいました。翌日、約束通り理事長がカルチェラタンの視察に訪れました。理事長は生徒たちのがんばりを認め、取り壊しを中止しました。そんな中、海と俊のもとへ父たちのことをよく知る友人が、港に来ているという知らせが入ったので2人は学校を飛び出してその人に会いにいきました。その友人はそれぞれの父親について話してくれました。俊の父親が亡くなった後、母親も出産によって亡くなってしまい、哀れに思った海の父親が自分の息子とし戸籍に登録したことを教えてくれました。真実を知ることができた海と俊は、2人でコクリコ荘の旗を見上げるのでした。