Le scientifique excentrique Rintarou Okabe a une soif sans fin d’exploration scientifique. Avec son ami idiot mais bien intentionné Mayuri Shiina et son colocataire Itaru Hashida, Okabe fonde le laboratoire Future Gadget dans l’espoir de créer des innovations technologiques qui déconcertent la psyché humaine. Malgré les prétentions de grandeur, le seul "gadget" notable que le trio a créé est un micro-ondes qui a le pouvoir mystique de transformer les bananes en goo vert. Cependant, quand Okabe assiste à une conférence sur le voyage dans le temps, il fait l’expérience d’une série d’événements étranges qui le font croire qu’il y a plus au gadget "Téléphone Micro-ondes" que ce que l’on voit. Apparemment capable d’envoyer des messages texte dans le passé en utilisant le micro-ondes, Okabe s’aventure plus loin avec la "machine à remonter le temps", attirant l’attention et la colère de l’organisation mystérieuse SERN. En raison de la découverte, Okabe et ses amis se trouvent dans un danger toujours présent. Alors qu’il travaille à atténuer les dommages que son invention a causés à la ligne temporelle, Okabe se bat pour sauver non seulement ses proches mais aussi préserver sa santé mentale dégradante.