Ambientato nel quartiere di Akihabara, durante l’estate del 2010, a circa un anno di distanza dagli eventi presentati in Chaos;Head, Steins;Gate ha una struttura propria di un’opera sci-fi. La trama è incentrata sulle avventure di un gruppo di amici che, modificando un apparecchio a microonde, riescono a creare un congegno in grado di mandare messaggi nel passato. Tuttavia le loro sperimentazioni non passeranno inosservate, i ragazzi infatti non sono gli unici in grado di manipolare il tempo: al medesimo risultato è giunta anche un’organizzazione segreta, soprannominata SERN, che, con i suoi esperimenti, è riuscita a far viaggiare nel tempo addirittura degli esseri umani, pur causandone la morte come effetto collaterale. Scoperti dalla misteriosa organizzazione, per Rintaro Okabe e i suoi amici inizierà un’estenuante caccia all’uomo a cui i ragazzi tenteranno di sfuggire in tutti i modi, anche alterando il tempo.