Ilmuwan gila eksentrik yang memproklamirkan diri sebagai Rintarou Okabe telah menjadi cangkang dari dirinya yang dulu. Tertekan dan trauma setelah gagal menyelamatkan temannya, Makise Kurisu, dia memutuskan untuk meninggalkan alter ego ilmuwan gila dan hidup sebagai seorang mahasiswa biasa. Dikelilingi oleh teman-teman yang hanya tahu sedikit tentang pengalaman perjalanan waktunya, Okabe menghabiskan hari-harinya dengan mencoba melupakan kengerian petualangannya sendirian.
Saat bekerja sebagai resepsionis di forum teknologi perguruan tinggi, Okabe bertemu dengan Maho Hiyajo yang pendek dan gagah, yang
kemudian ternyata menjadi juru bahasa pada presentasi forum tersebut, yang dipimpin oleh Profesor Alexis Leskinen. Di depan kerumunan yang terpana, Alexis dan Maho mengungkap Amadeus — AI revolusioner yang mampu menyimpan ingatan seseorang dan menciptakan simulasi sempurna tentang orang tersebut lengkap dengan kepribadian dan keunikannya. Bertemu dengan Maho dan Alexis setelah presentasi, Okabe mengetahui bahwa keduanya adalah rekan Kurisu di universitas, dan bahwa mereka telah mensimulasikannya di Amadeus. Dipekerjakan oleh Alexis untuk meneliti perilaku simulasi, Okabe diberi kesempatan untuk berinteraksi dengan bayangan seorang teman baik yang telah lama hilang. Karena terjerat berbahaya di masa lalu, Okabe harus menghadapi kenyataan pahit dan dengan hati-hati melakukan manuver di sekitar konsekuensi bencana yang datang dengan mengganggu aliran waktu secara alami.