Aunque la Tercera Guerra Mundial está en el horizonte, Okabe intenta tener una vida normal de estudiante universitario. Sin embargo, el desarrollo de un nuevo programa de inteligencia artificial está a punto de sacudir su mundo.

Luego de un encuentro fortuito con Maho en el que descubren conocer a alguien en común, Okabe tiene su primer encuentro cara a cara con Amadeus, el programa de inteligencia artificial.

Suzuha le explica a Daru que está buscando a la chica que vino con ella del año 2036, con quien se separó en 1998. Okabe decide ayudarla en la búsqueda, pero tiene un encuentro inesperado.

La búsqueda continúa mientras se aproxima el Año Nuevo, pero el dilema de Ruka con cierta invitada en su casa podría hacer que las cosas se compliquen.

Ahora que se conoce la identidad de la chica, Okabe y sus amigos celebran el Año Nuevo con una visita al santuario y una fiesta para no olvidar nunca.

Mientras Okabe busca respuestas con respecto al ataque, los problemas con Amadeus traen consigo un sorprendente giro en los acontecimientos.

Okabe vuelve a descubrir, con angustia, que al cambiar líneas temporales deben hacerse sacrificios.

Le tomará tiempo a Okabe identificar a los atacantes y sus motivaciones, pero la inminente crisis de la Tercera Guerra Mundial obliga a Suzuha a adoptar medidas desesperadas.

Luego de llamar a refuerzos para ordenar la desastrosa habitación de Maho, la cita de ella y Okabe en Akihabara termina con una sorprendente confesión.

Okabe debe convencer a Maho de entregarle su preciada posesión, pero un peligro inesperado los lleva a negociar por sus propias vidas.

Kagari intenta rastrear los orígenes de una canción con la esperanza de recuperar sus memorias perdidas.

Luego de finalmente haber obtenido una pista sobre el pasado perdido de Kagari, Okabe termina descubriendo mucho más de lo que anticipaba.

Conmocionados por un ataque sorpresa, Suzuha y Daru ven en EE.UU. su última esperanza para salvar el mundo.

Harta de la pasividad de su padre, Suzuha tiene que hacer de Daru un verdadero hombre antes de que Yuki termine junto a alguien más.

La terquedad de Okabe es causa de peleas y lágrimas mientras el plazo límite para utilizar la máquina del tiempo se acerca a pasos agigantados.

Mientras Suzuha se prepara para cumplir con su misión, Mayuri encuentra la determinación que necesitaba. Es entonces cuando golpea la tragedia.

Se desata el caos alrededor de la máquina del tiempo cuando un villano del futuro actúa en el pasado y se desvela su intrincado plan.

Han llegado la guerra y el desastre, y la única forma en la que Okabe puede hacerles frente es confiando en sus amigos, con determinación y esperanza.

Okabe despierta en un mundo frío y sin vida, donde encuentra a sus amigos sufriendo para sobrevivir en medio del caos.

Embarcándose en una larga y ardua travesía, Okabe busca reavivar su esperanza y revivir aquello que todos creían perdido.

En su esfuerzo por salvar la máquina del tiempo, los miembros del laboratorio piensan cómo evadir la convergencia, pero descubren que no podrán conseguirlo sin sacrificios.

Okabe y sus amigos deben luchar contra el destino en el pasado, presente y futuro para encontrar Steins;Gate y reunir a los miembros del laboratorio de una vez por todas.