さらに、本作の主題歌は、クリエイターkzのソロプロジェクトlivetuneの伝説的な名曲「Last Night, Good Night」。歌うのは、海外でも話題を巻き起こし、ヴァーチャルアイドルとして不動の人気を得ているボーガロイド初音ミク。2008年にニコニコ動画にて投稿された本楽曲は、今や160万以上再生までになっている。今回、村上隆自らがオファーしてコラボレーションが実現。初の映画主題歌に伴い、映画バージョンとしてアレンジでの起用になった。そのアレンジされた本楽曲は今回の予告編で初公開となる。kzは、「5年前に作った楽曲が主題歌になるという僕自身も初の体験で、どうなることかと楽しみにしていたのですが、いざ実際に映像と合わさったものをみた瞬間、「村上さんが描きたかった世界とはこういうことなのか」とピースがハマった感覚になりました。映像、音楽ともにすごく美しい仕上がりになってると思います」とコメント。空に舞い上がるような透明感あふれる歌声と切ない歌詞、子供たちとふれんどの友情の行方を描くクライマックスを盛り上げている。