主角小雨在家附近发现一家只有深夜才开门的“洞洞杂货店”，店主是一只会说话的黑猫。店里卖的都是能开启“心灵之洞”的物品——让人看见未来的镜子、听见逝者声音的耳机、实现遗憾的橡皮擦。小雨在帮忙中，逐渐揭开这家店与她自己身世的联系。
小雨在杂货店镜子里看到了自己成年后的模样，以及黑猫店主消失的未来。她决定留在店里，改变这个未来，与黑猫立下契约。
一位老奶奶买了“听见逝者声音的耳机”，想听去世老伴最后的话。耳机里传来老伴让她“好好活下去”的声音，老奶奶释然，把花店重新开张。
小男孩用“遗憾橡皮擦”擦掉了自己与绝症朋友吵架的记忆，却发现自己忘记了朋友的样子。他哭着找黑猫恢复记忆，明白了遗憾也是珍贵的。
小雨值夜时，一个浑身湿透的女孩冲进杂货店，要买“避雨斗篷”。黑猫给她斗篷后，女孩消失，小雨发现她其实是店外老槐树的树灵。
小雨想借用“记忆沙漏”帮母亲恢复对父亲的记忆，黑猫警告她“洞洞杂货店不为私欲开放”。小雨坚持，黑猫给她一个考验：用三天卖掉十件商品。
小雨在深夜迷路，看到小巷尽头有一个发光的洞口，里面是一家奇怪的杂货店。她走进去，一只黑猫坐在柜台上说：“终于等到你了。”