L'autoproclamato scienziato pazzo Okabe Rintarou vive in una piccola stanza ad Akihabara, dove inventa "gadget del futuro" con gli altri membri del laboratorio Shiina Mayuri, la sua amica d'infanzia, e Hashida Itaru, un hacker otaku. I tre passano il tempo armeggiando con la loro ultima creazione, un "Phone Microwave" che può essere controllato tramite messaggi di testo. I membri del laboratorio si trovano presto ad affrontare una serie di misteriosi incidenti che portano a una scoperta rivoluzionaria: il Phone Microwave può inviare e-mail al passato e quindi alterare la storia. Adattato dalla visual novel acclamata dalla critica di 5pb. e Nitroplus, Steins; Gate porta Okabe nelle profondità della teoria scientifica e della disperazione umana mentre affronta le terribili conseguenze del cambiamento del passato.