Nekoliko mjeseci nakon događaja Steins; Gate, Rintarou Okabe i njegova grupa prijatelja pozvani su u SAD da zajedno sa svojim poznanikom Farisom, koji sudjeluje u bitci Rai-Net. Tamo se susreću sa starom kolegicom: Kurisuom Makiseom, koja se u obliku snova prisjećala fragmentiranih sjećanja na događaje koji su se dogodili na drugim svjetskim linijama. Suočava se s Okabeom, pitajući ga jesu li se ti događaji - osobito incidenti između njih dvoje - doista dogodili.