Full Moon wo Sagashitese centra en una niña de 12 años llamada Mitsuki Kouyama. Mitsuki sueña en sercantante, pues tiene mucho talento y quiere ser unaIdol, pero sufre de uncáncer de garganta, el cuál sólo puede ser curado con unacirugía, que puede acabar dañando suscuerdas vocales. Un día, se le aparece ante ella dosshinigami, los cuales sólo puede ver ella, llamados Takuto y Meroko, quienes responden al nombre de equipo «Negi ramen» (Fideos con sopa). Ellos le confiesan 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, y su nombre artístico será «Full Moon». No sólo cambia su edad sino que su garganta está curada, y puede cantar sin ninguna dificultad. Para comenzar su carrera como cantante, Mitsuki participa en una audición de un concurso de canto. A pesar de haber mucha competencia, logra apasionar a los jueces con su entusiasmo y su hermosa voz.
Además, dos años antes de la llegada de los Shinigami, ella le prometió a Eichi Sakurai, un chico que conoció en el orfanato y su mejor amigo, que ambos alcanzarían sus sueños: él ser astrónomo y ella ser cantante. Pero poco después, Eichi fue adoptado y se marchó a EEUU, sin la posibilidad de que Mitsuki pudiera confesarle sus sentimientos. Ahora, sabiendo que va a morir, ella espera que un día Eichi pueda escuchar sus canciones y que vuelva junto con ella antes de que su vida termine.
En el manga, como en el anime, Mitsuki debuta bajo el nombre artístico de «Full Moon». Sin embargo, a diferencia del anime, no gana reconocimiento y popularidad instantánea, sino que tiene que luchar para estar en las listas. A pesar de sus comienzos similares, el anime y el manga tienen tramas totalmente distintas.