ところが、コクリコ荘に下宿していた北斗の送迎パーティで、亡くなった父が友人2人と撮った写真を俊に見せてからというもの、俊は急によそよそしくなり2人の関係に距離ができてしまう。不安に思う海が問いただすと、海の父は俊の父と同一人物であり、戸籍を調べたところ、自分たちの父親は同じで、兄妹であることが分かったのだという。俊も又、自分の父のものだという同じ写真を持っていたのである。俊から今まで通り、ただの友達でいようと告げられた海は、深く落ち込んでしまう。
やがてカルチェラタンの大掃除が進むと、取り壊しに賛成していた生徒たちまでもが保存を望むようになる。しかし、学校側はそれを意に介することなく、取り壊しを決定する。生徒会長の水沼と共に海と俊は生徒の代表として東京に赴き、学校の理事長に直談判して、綺麗になったカルチェラタンを見学してもらう約束を取り付ける。その帰り道に、例の詩の作者が俊であったことを海は知る。海は気づいていなかったが、俊は毎朝コクリコ荘の前を養父のタグボート船で通っており、海の旗に応答する旗を船に揚げていたのだ。海はたとえ兄妹でも、俊のことがずっと好きだと告白すると、俊も海が好きだと答える。
海が帰宅すると、アメリカから帰国したばかりの母が待っていた。母によれば、俊は海の兄ではなく、引き揚げ船の事故で亡くなった友人の立花（写真に写っている友人のうちの一人）から父が引き取ってきた子だという。立花の妻は俊を産んで急逝しており、親戚も皆ピカドンで亡くなっていたために身寄りの無くなった俊を、父は自分の子として役所に届け出た。しかし、当時海を身ごもったばかりの両親にも俊を育てる余裕は無く、父の知り合いである俊の養親に譲り渡していたのだ。それを聞かされた海は、母の胸で泣き続ける。
そして翌朝、海は今日もいつものように旗を揚げる。今度は父親だけでなく、俊も船の上から見ていることを願いながら。旗への返答か、船の汽笛が聞こえてきた。
製作に至るまでの経緯.
製作発表から何十年も前に、宮崎駿の山小屋に姪や甥が遊びにきていて、少女漫画雑誌が置いてあり、その中に載っていた漫画を気に入った駿は、遊びにきていた友人の押井守、庵野秀明と漫画を読んで映画になるか激論したり、長年映画化を検討したりしていた。そして前作『借りぐらしのアリエッティ』製作中に正式に映画化されることが決定した。