父親の突然の死後、11歳のMomo Miyauraは母親と共に瀬戸内海の離島へ移り住み、東京にあった以前の自宅を後にした。父親から残された唯一のものは「ももへ」と書き出された未完成の手紙であり、それはMomoに強い不安感を残した。
この奇妙な海岸の町で、Momoは古い木造の家々、穏やかな田園風景、そして点在する謎めいた神社に馴染むのに苦労する。新しい家の屋根裏部屋を探索している最中、様々なyoukaiのイラストが描かれた古い絵本を見つける。間もなくして村の周辺で奇妙な出来事が起こり始め、Momoは3体のいたずら好きなyoukaiの精霊と出会う。
『ももへの手紙』は、見知らぬ環境に慣れようとする少女と、父親が残した謎めいたメッセージを解読しようとする姿を描く。