Setelah satu tahun di Amerika, Kurisu Makise kembali ke Akihabara dan bertemu kembali dengan Rintarou Okabe. Namun, reuni mereka terputus ketika Okabe mulai mengalami kilasan waktu yang berulang-ulang dari garis waktu lain saat konsekuensi dari perjalanan waktunya mulai terwujud. Efek samping ini akhirnya berujung pada Okabe yang tiba-tiba menghilang dari dunia, dan hanya Kurisu yang terkejut yang memiliki ingatan tentang keberadaannya.

Di tengah keputusasaan, Kurisu dihadapkan pada pilihan yang benar-benar sulit yang akan menguji tugasnya sebagai ilmuwan dan kesetiaannya sebagai seorang teman: mengikuti nasihat Okabe dan menjauhi perjalanan melintasi waktu untuk menghindari konsekuensi potensial yang mungkin terjadi pada garis dunia, atau mengabaikannya untuk menyelamatkan orang yang paling dia sayangi. Terlepas dari keputusannya, jalan yang dipilihnya adalah jalan yang akan memengaruhi masa lalu, masa kini, dan masa depan.