ในช่วงหลังของเดือนกรกฎาคม 2010 โอคาเบะ รินทาโร นักวิทยาศาสตร์ผู้ชื่นชอบเรื่องไร้สาระ ได้พบกับฉากที่น่าสยดสยอง นั่นคือ มากิเสะ คุริสุ ที่กำลังนอนจมกองเลือด ด้วยความตื่นตระหนก เขาส่งอีเมลโดยไม่ตั้งใจ ซึ่งทำให้เขาต้องเปลี่ยนไปใช้ Alpha World Line เนื่องจากความสามารถ "Reading Steiner" ที่เป็นเอกลักษณ์ของเขา ในโลกใหม่นี้ เขาได้พบกับคุริสุที่ยังมีชีวิตอยู่ และพบกับเหตุการณ์ที่แตกต่างไปจากไทม์ไลน์ก่อนหน้าของเขาอย่างมาก ในโลกนี้ Okabe และเพื่อนร่วมงานของเขาได้พัฒนาเทคโนโลยีปฏิวัติวงการ เช่น "โทรศัพท์ไมโครเวฟ" และ "เครื่อง Leap" ซึ่งช่วยให้สามารถเดินทางย้อนเวลากลับไปและทำการเปลี่ยนแปลงในอดีตได้ ในขณะเดียวกัน SERN ซึ่งเป็นองค์กรที่ทรงพลัง กำลังทำการทดลองเกี่ยวกับการเดินทางข้ามเวลาและได้รวบรวมฐานข้อมูลขนาดใหญ่เกี่ยวกับเรื่องนี้ พวกเขาตั้งเป้าที่จะใช้ความรู้นี้เพื่อพิชิตโลกผ่านการยักยอกทางโลก SERN บุกห้องทดลองของ Okabe และเขาต้องเดินทางย้อนเวลากลับไปโดยใช้ Leap Machine เพื่อค้นหาวิธีแก้ปัญหา Okabe มุ่งมั่นที่จะช่วยเหลือเพื่อนคนสำคัญและหยุดการครอบงำโลกของ SERN ด้วยการใช้ D-mail และเรื่องราวในโลกต่างๆ ที่เขารวบรวมจากการก้าวกระโดดหลายครั้ง