Nelle intricate maglie del tempo si intreccia il destino di Okabe Rintarou, studente universitario e auto-proclamato scienziato pazzo che si cela sotto l'alias di Hououin Kyouma. Quando scopre di poter inviare messaggi al passato tramite una macchina del tempo di sua invenzione, la realtà come la conosce inizia a flettersi e distorcersi in modi imprevedibili. La sua arroganza lo spinge a manipolare il corso degli eventi, ma ben presto si rende conto che ogni alterazione temporale porta conseguenze inattese che sfidano la sua stessa percezione dell'esistenza.
Il tessuto della realtà si complica quando Okabe incrocia il cammino di Makise Kurisu, una giovane donna dalle straordinarie competenze scientifiche, la cui morte sembra essere solo l'inizio di una serie di anomalie temporali. La scoperta della sua scomparsa ed un messaggio inviato in un momento di confusione spingono Okabe in una realtà alternativa, dove nulla è come lui ricorda.
Confrontato con l'ombra sinistra dell'organizzazione SERN, che sembra tessere oscuri piani intorno al concetto di viaggio nel tempo, Okabe si trova a lottare non solo per salvaguardare la propria sanità mentale, ma anche per proteggere i suoi amici e il continuum spazio-temporale stesso dall'effetto devastante delle loro esplorazioni scientifiche.
Mentre le ramificazioni delle sue azioni diventano sempre più pesanti e le implicazioni morali del viaggiare nel tempo si fanno pressanti, Okabe inizia a domandarsi se il potere di alterare il passato sia davvero un dono o piuttosto una maledizione che avrebbe dovuto lasciare sepolta nel flusso inesorabile del tempo. "Steins;Gate" è un racconto di scelte e rimpianti, di amicizia e pazzia, che si dipana tra le pieghe di un'avventura dove ogni secondo può cambiare il mondo.