零細企業の経理係で働く紗和子は、自閉症があるが新聞配達をする息子・富美男と団地で二人暮らし。しかし突然会社からリストラされてしまい、生活していくため正社員として働き口を探す。職業安定所には紗和子が望むような募集がなく、資格取得のため職業訓練校(本作では、技術専門校のビル管理科)に入校する。ビル管理科のクラスは、不景気でリストラされたり経営していた店が潰れた40代以上の男たちばかり。皆同じような境遇で紅一点の紗和子とも親しくなるが、周吉だけは他の生徒と交わろうとしない。紗和子が慣れない資格の勉強に奮闘する中、富美男が新聞配達の仕事中にトラブルを起こしてしまう。
竜別(りゅうべつ)高等養護学校では、様々な障がいを持つ生徒たちが寮生活を送りながら教育を受けている。2年前この学校に入学してきたのは、いじめに遭って以来一言も話さなくなった高志や言語障害と歩行障害がある佑矢たち。彼らを受け持つのは、クラス担任の竜平とそれをサポートする玲子、それに新人教師・小林の3人。佑矢は特に手のかかる生徒で、すぐに暴れ回るため小林はつきっきりでその対応に追われる。竜平たちは長い月日をかけて生徒との関係を築いていく。しかし3年生になった高志はある日、佑矢を連れて「買い物へ行く」と寮を出たまま失踪する。
夜間中学校に勤める黒井はある日校長に呼び出され「そろそろ異動を」と薦められていた。しかし黒井は「私は夜間に根を生やして『古狸』と呼ばれたいんです」とつっぱねる。黒井のクラスには働きながら夜間に通うカズ、中学1年生で不登校になったえり子、不良のみどり、日本の社会になかなか馴染めない中国人の張、焼肉屋を経営するオモニ、脳性麻痺で言葉の不自由な修、そして長年の肉体労働で身体を酷使した競馬好きのイノさんがいた。それぞれに違った環境でそれぞれの悩みを抱えつつ夜間に通う生徒たち。イノさんが体調不良で田舎に戻り、療養中（教室には不在）であるところから物語は始まる。
企業付実験室勤務のロボットプラモオタクのレイは、ママが亡くなりアパートも火事で焼けてしまい、引篭りの兄・モーリーと生意気な妹・リサ、そしてママが日本から呼び寄せた毎朝トイレから出て来る度に必ず深いため息をつく英語が話せないばーちゃんと同居することになり、4人と1匹の猫との奇妙な生活が始まった。家族で唯1人の日本人のばーちゃんに訝るものの、バラバラだった兄弟3人が言葉は通じなくとも伝わるばーちゃんの優しさに段々と家族の絆を深めていくのだった。
第二次世界大戦に敗れた後の日本は、核兵器や航空機、宇宙ロケットなどの軍事に関わる分野での研究と開発で大きく規制がかけられ、世界の第一線から大きく取り残されることとなった。一方、核融合と高温プラズマに関わる研究は、軍事兵器利用の可能性の余地がなかったため、比較的自由に進めることができた。1960年代からは、日本の核融合研究者が世界の研究者と共同して高温プラズマの研究に従事するようになった。1972年にはJFT-2というトカマク型の研究装置が日本で完成し、これは西側世界での本格的なトカマク装置としては世界で最初であった。これにより、高温プラズマと核融合技術では日本が世界をリードしてゆくことになった。1978年に始まり約10年間のINTOR計画（国際トカマク炉計画）が終了した1988年からIAEAの後援の下でITERの概念設計活動が、1992年からは工学設計活動が開始された。ITERの建設地は2006年にフランス・カダラッシュへ決まったが、日本はITER計画の当初からの計画設立国であり、たとえばプラズマ中の断熱層の発見によってITERの建設費を約半分にする提案を行い、1998年以降に設計変更まで成し遂げるなど、大きな成果を挙げてきた。現在は、日本がITER計画の主導権をとって推進しているといえる。まだ計画の域から実行段階の最初に差し掛かったIFMIF計画も、六ヶ所村での建設計画がゆっくりと進められている。その後の展開としては、基礎科学としての慣性核融合装置「激光」を始めとして、ヘリカル型装置「ヘリオトロン」等の基礎的研究も進めながら、ITER後の核融合実証炉実現に向けて基礎から応用まで含んだ研究基盤整備を続ける予定であり、原子力委員会核融合専門部会や文部科学省研究計画・評価分科会核融合研究作業部会などの審議会や、民間団体である核融合フォーラムの「社会と核融合クラスター」などで議論が行われている。どの方式が最良の解になるのか現時点ではわからないが、エネルギー問題を解決する一つの解として、研究を進めることになる予定である。原子力委員会は、「第三段階核融合研究開発基本計画における今後の核融合研究開発の推進方策について」（2005年（平成17年）11月1日原子力委員会決定）において、トカマク方式とそれ以外について、「(1)トカマク方式については、ITERの建設に必要な研究開発において我が国が主要な役割を果たして、ITERの工学設計が確定するとともに、次段階につながる研究開発計画を具体化するための基盤が形成された、(2)トカマク方式以外（ヘリカル方式とレーザー慣性閉じ込め方式等）においては学術研究として研究が着実に進展した」と評価している。また、原型炉段階への移行については、核融合専門部会の報告書である「今後の核融合研究開発の推進方策について」において「実用化を見据えることや民間事業者の参画を得ることも重要」としており、電力各社の判断も含まれることを示唆しているとされる。2013年1月28日超電導型核融合実験装置「JT-60SA」の建設が日本原子力研究開発機構の那珂核融合研究所で始まった。2019年の運転開始予定で装置の運用から得られた知見を国際熱核融合実験炉（ITER）に活用させる。