광기의 매드 사이언티스트를 자칭하는 오카베 린타로와 그의 라보멤 동료들은 우연히 과거로 보낼 수 있는 메일 “D메일”을 발명하게 된다, 그러나 과거를 몇 번이고 바꿔도 동료의 죽음을 막지 못하는 어두운 미래만이 있고 오카베 린타로는 절망하게 된다. 그런 그가 찾아낸 한줄기 빛은 누구도 죽지 않는 미래 즉 슈타인즈 게이트라고 불리는 세계선. 시간축을 뛰어넘어 얽혀있는 문제를 풀어내 드디어 슈타인즈 게이트에 도달하게 되지만 몇 개의 세계선을 넘어다닌 오카베의 뇌에 거대한 부하가 걸리기 시작하고 만다.

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