O excêntrico e autoproclamado cientista louco Rintarou Okabe tornou-se uma sombra do que era antes. Deprimido e traumatizado depois de não conseguir resgatar seu amigo Makise Kurisu, ele decidiu abandonar seu alter ego de cientista louco e viver como um estudante universitário comum. Cercado por amigos que pouco sabem de suas experiências de viagem no tempo, Okabe passa seus dias tentando esquecer sozinho os horrores de suas aventuras. Enquanto trabalhava como recepcionista em um fórum universitário de tecnologia, Okabe conhece o baixinho e corajoso Maho Hiyajo, que mais tarde passa a ser o intérprete da apresentação do fórum, conduzida pelo professor Alexis Leskinen. Diante de uma multidão atônita, Alexis e Maho revelam o Amadeus – uma IA revolucionária capaz de armazenar as memórias de uma pessoa e criar uma simulação perfeita dessa pessoa, completa com sua personalidade e peculiaridades. Encontrando-se com Maho e Alexis após a apresentação, Okabe descobre que os dois eram colegas de Kurisu na universidade e que a simularam no Amadeus. Contratado por Alexis para pesquisar o comportamento da simulação, Okabe tem a chance de interagir com a sombra de um querido amigo há muito perdido. Perigosamente emaranhado no passado, Okabe deve enfrentar a dura realidade e manobrar cuidadosamente em torno das consequências desastrosas que advêm da perturbação do fluxo natural do tempo.