Haruka Nanase a un contact spécial avec l'eau. Alors qu'il est sur le point de quitter l'école primaire sur une dernière épreuve de relais quatre nage avec ses coéquipiers Makoto, Nagisa et Rin.

Au printemps suivant, Haruka et Makoto rentrent ensemble au collège Iwatobi où ils décident de fonder une nouvelle équipe de relais. Asahi Shiina et Ikuya Kirishima les rejoignent mais les quatre adolescents ont des aspirations différentes... Pour gagner, ils devront apprendre à se coordonner...

Ce film adapte le roman qui a inspiré la série Free!. L'histoire se passe 4 ans avant les événements de la saison 1.