서울에서 순조롭게 화장품 사업을 진행 중이라는 형 토오루(오다기리 조)의 말에 동생 츠요시(이케마쓰 소스케)는 일본에서의 생활을 정리하고 아들과 함께 한국행 비행기에 오른다. 하지만 곧바로 토오루가 동업자에게 사기를 당하고, 두 형제는 새로운 사업 아이템을 찾아 강릉으로 떠난다. 한편 무명 가수인 솔(최희서)은 작은 무대에 오르면서 오빠인 정우(김민재)와 동생 봄(김예은)의 생계를 책임진다. 고단한 현실에 지친 한국과 일본의 가족이 강릉행 기차에서 우연히 만나면서 계획에 없던 동행이 시작된다.
<당신은 믿지 않겠지만>은 <도쿄의 밤하늘은 항상 가장 짙은 블루> <마치다군의 세계>를 연출한 이시이 유야 감독의 신작이다. 한국 올 로케이션으로 영화를 완성한 이시이 유야 감독은 한일 양국의 문화, 언어적 차이를 조명하며 그 위로 새로운 관계를 쌓아올리는 것이 가능한지 탐구한다. 그가 화자로 내세운 토오루와 츠요시는 타지의 냉정한 현실에 좌절하다가도 한국의 가족들과 동행하며 일종의 대안 공동체를 형성한다. 감독이 외지인으로서 바라본 한국의 이면뿐만 아니라 성긴 대화 속에 오가는 인물들의 진심을 솔직하게 담아낸 점이 흥미롭다. 배우들은 기대를 저버리지 않고 유려하게 합을 맞추며, 이케마쓰 소스케와 최희서는 꿈에 대한 츠요시, 솔이의 신념까지 생생하게 연기한다.