“Full moon wo sagashite” se centra en una niña de 12 años llamada Kouyama Mitsuki. Mitsuki sueña ser cantante pues tiene mucho talento y sueña con ser una Idol, pero sufre de un cáncer de garganta, el cuál sólo podría ser curable con una cirugía, la cual podría dañar sus cuerdas vocales. Un día la aparecen ante ella dos Shinigami, los cuales sólo puede ver ella, llamados Takuto y Meroko, quienes responden al nombre de equipo “Negi ramen” o “Fideos con sopa”. Ellos le dicen a Mitsuki que sólo le queda un año más de vida y Mitsuki se da cuenta que no puede esperar más para cumplir su sueño de convertirse en cantante. Sin embargo, no tiene la edad suficiente para presentarse a una audición, así que hace un trato con Takuto, para que la transforme en una niña de 16 años, quién se hará llamar “Full Moon”. Y no sólo cambia su edad sino que su garganta está curada, y puede cantar sin ninguna dificultad. Para comenzar su carrera como cantante, la Mitsuki de 16 años audiciona en un concurso de canto. A pesar de haber mucha competencia, logra apasionar a los jueces con su entusiasmo y su hermosa voz.

Dos años antes de la llegada de los Shinigami, ella le prometió a Eichi Sakurai, un chico que conoció en el orfanato el cual es su mejor amigo, que ambos alcanzarían sus sueños, él, ser un astrónomo y Mitsuki el de ser una cantante. Pero poco después, Eichi fue adoptado y fue llevado a U.S.A., sin la posibilidad de que Mitsuki pudiera confesarle sus sentimientos. Al enterarse Mitsuki de que va a morir, intentará alcanzar su sueño y volver a encontrarse con Eichi. Ella espera que un día Eichi pueda escuchar sus canciones y volver con ella antes de que su vida termine.