O cientista excêntrico Rintarou Okabe tem uma sede interminável por exploração científica. Juntamente com sua amiga boba, mas bem-intencionada, Mayuri Shiina e seu colega de quarto Itaru Hashida, Okabe funda o Laboratório de Gadgets do Futuro na esperança de criar inovações tecnológicas que confundem a psique humana. Apesar das reivindicações de grandeza, o único "gadget" notável que o trio criou é um micro-ondas que tem o poder misterioso de transformar bananas em gosma verde. No entanto, quando Okabe participa de uma conferência sobre viagem no tempo, ele vivencia uma série de eventos estranhos que o levam a acreditar que há mais no "Micro-ondas Telefone" do que aparenta. Aparentemente capaz de enviar mensagens de texto para o passado usando o micro-ondas, Okabe se aprofunda ainda mais na "máquina do tempo", atraindo a ira e a atenção da misteriosa organização SERN. Devido à nova descoberta, Okabe e seus amigos se encontram em um perigo sempre presente. Enquanto ele trabalha para mitigar os danos que sua invenção causou à linha do tempo, Okabe trava uma batalha para não apenas salvar seus entes queridos, mas também para preservar sua sanidade que se deteriora.