Steins;Gate bersetting di Akihabara, disebuah rumah sewaan lantai 2 yang dihuni professor nyentrik jadi-jadian bernama Okabe Rintarou dan teman Hackernya Hashida Itaru lalu juga gadis yang biasa menyapa seseorang dengan slank Tuturu~ bernama Sayu Mayuri.
 
Suatu hari secara kebetulan setelah mencoba men-custom microwave menjadi sebuah perangkat secara asal-asalan, mereka tak sengaja dapat mengirimkan sebuah email ke masa lalu.
 
Setelah beberapa eksperimen demi eksperimen, karena bantuan Makise Kurisu mereka berhasil mengembangkan sebuah mesin waktu.
 
Namun, sebuah organisasi misterius berhasil menemukan keberadaan mesin waktu tersebut dan mencoba menyingkirkan mereka.
 
Khawarir akan penyalah gunaan, Okabe terpaksa mendapat banyak konflik demi menyembunyikan mesin waktu tersebut hingga suatu waktu sebuah tragedi tragis harus dialaminya.