海鬥曾是以奧運為目標的馬拉鬆選手，但因受傷只好放棄夢想。在這之後，海鬥進入市公所工作，漫無目的地過著每一天，最後連女朋友真裡乃不想甩他了。就在某一天，海鬥去山裡進行導覽的時候，為躲避突然其來的大雨，碰巧發現了一個神祕的坑道。走進神祕坑道後莫名地回到了坑道外面，原本的大雨也戛然而止。  

就在這個瞬間，他的腦海裡突然冒出許多自己沒有經歷過的記憶。腦中一團混亂的海鬥回到大街上，發現原本在鬧分手的真裡乃跟他依然在交往，自己甚至還是奧運金牌選手，成為當地的大英雄。原本因為交通事故過世的父親，也以上司的身分出現在市公所工作。   回到家之後，海鬥看到本來還活著的奶奶成為了遺照，應該已經離世的爺爺卻現身在眼前。

在爺爺的說明下，覺得莫名其妙的海鬥知道驚人的真相。在兩個世界的縫隙來回穿梭的海鬥，最後究竟會邁向什麼樣的未來呢？  

繼＂明天，我要和昨天的妳約會＂上映好口碑後，《與昨日同行》又再度掀起一場平行時空奇幻熱潮。人氣潛力日星佐野嶽飾演《與昨日同行》的男主角，豐富的經歷讓他具備大眾焦點！在2011年參加了第24屆JUNON SUPER BOY選拔賽。運動神經很好的他在13,228名參加者中脫穎而出，在該屆選拔賽中勝出。2013年，他參演了電影《從謊言開始的旅程》，是他的首部電影作品。同年獲選為朝日電視臺特攝劇《假面騎士鎧武》的男主角，得以第一次主演電視劇，開啟了日後的演藝生涯。佐野嶽在本片飾演一位馬拉鬆選手，不過因意外而受傷無法繼續馬拉鬆選手之夢的他，踏上平凡上班族之路。  

但頓時陷入奇幻的時空，在眼前的究竟是神祕的未來還是過去呢？而拍攝《與昨日同行》的導演為出身於愛媛縣新居濱市大森研一，為故鄉特別拍攝此片。擅長監製、導演、編劇於一身，代表作品有《瀨戶內海賊物語》、《海雀》等等，其監製及編劇能力獲得高度評價，在小規模上映中創下長紅記錄，並於日本電影節獲得多座獎項的新銳導演。