Free! nous entraîne dans la vie de quatre lycéens passionnés de natation et se connaissant depuis l'école primaire. Haruka et Makoto ont passé leur scolarité ensemble et retrouvent un ancien camarade de leur club de natation de primaire, Nagissa. Ils apprennent que le club va bientôt être détruit et décident d'y retourner un soir pour reprendre le trophée qu'ils avaient gagné lors d'un relais quatre nages. C'est là qu'ils croisent Rin, ancien membre de leur équipe de relais, qu'ils pensaient parti en Australie.