Ilmuwan gila yang eksentrik dan memproklamirkan diri Rintarou Okabe telah menjadi cangkang dari dirinya yang dulu. Depresi dan trauma setelah gagal menyelamatkan temannya Makise Kurisu, dia memutuskan untuk meninggalkan alter ego ilmuwan gilanya dan hidup sebagai mahasiswa biasa. Dikelilingi oleh teman-teman yang hanya tahu sedikit tentang pengalaman perjalanan waktunya, Okabe menghabiskan hari-harinya 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 menjadi juru bahasa pada presentasi forum yang dibawakan oleh Profesor Alexis Leskinen. Di hadapan orang banyak yang tercengang, 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 mereka telah mensimulasikannya di Amadeus. Dipekerjakan oleh Alexis untuk meneliti perilaku simulasi, Okabe diberi kesempatan untuk berinteraksi dengan bayangan seorang sahabat yang telah lama hilang. Terjerat di masa lalu yang berbahaya, Okabe harus menghadapi kenyataan pahit dan dengan hati-hati mengatasi konsekuensi bencana yang mengganggu aliran waktu yang alami.
