Ilmuwan eksentrik Rintarou Okabe memiliki rasa haus yang tidak pernah berhenti untuk melakukan eksplorasi ilmiah. Bersama dengan temannya yang cerewet namun bermaksud baik, Mayuri Shiina, dan teman sekamarnya, Itaru Hashida, Okabe mendirikan Laboratorium Gadget Masa Depan dengan harapan dapat menciptakan inovasi teknologi yang membingungkan jiwa manusia. Terlepas dari klaim kehebatannya, satu-satunya “gadget” penting yang telah diciptakan oleh ketiganya adalah microwave yang memiliki kekuatan membingungkan untuk mengubah pisang menjadi goo hijau.
Namun, ketika Okabe menghadiri sebuah konferensi tentang perjalanan waktu, dia mengalami serangkaian kejadian aneh yang membuatnya percaya bahwa ada lebih banyak hal yang bisa dilakukan oleh gadget “Telepon Microwave” daripada yang terlihat. Tampaknya dapat mengirim pesan teks ke masa lalu menggunakan microwave, Okabe mencoba-coba lebih jauh dengan “mesin waktu,” menarik kemarahan dan perhatian organisasi misterius SERN.
Karena penemuan baru ini, Okabe dan teman-temannya mendapati diri mereka berada dalam bahaya yang selalu ada. Saat dia bekerja untuk mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh penemuannya pada garis waktu, Okabe bertempur tidak hanya untuk menyelamatkan orang-orang yang dicintainya tetapi juga untuk mempertahankan kewarasannya yang menurun.
