Rintarou Okabe, ce scientifique fou excentrique qui se présente lui-même comme tel, n'est plus que l'ombre de lui-même. Déprimé et traumatisé après avoir échoué à sauver son ami, il a décidé d’abandonner son alter ego de savant fou et de mener une vie d’étudiant ordinaire. Entouré d’amis qui ne savent pratiquement rien de ses expériences de voyage dans le temps, Okabe passe ses journées à essayer d’oublier, seul, les horreurs de ses aventures. Alors qu’il travaille comme réceptionniste lors d’un forum technologique universitaire, Okabe fait la connaissance de Maho Hiyajo, une jeune femme petite et pleine d’énergie, qui s’avère plus tard être l’interprète de la présentation du forum, animée par le professeur Alexis Leskinen. Devant un public stupéfait, Alexis et Maho dévoilent Amadeus, une IA révolutionnaire capable de stocker les souvenirs d’une personne et de créer une simulation parfaite de celle-ci, avec sa personnalité et ses particularités. En rencontrant Maho et Alexis après la présentation, Okabe apprend que tous deux étaient des collègues de Kurisu à l’université et qu’ils l’ont simulée dans Amadeus. Engagé par Alexis pour étudier le comportement de la simulation, Okabe se voit offrir la chance d’interagir avec l’ombre d’une amie chère disparue depuis longtemps. Dangereusement empêtré dans le passé, Okabe doit affronter la dure réalité et manœuvrer avec prudence pour éviter les conséquences désastreuses qui découlent de toute perturbation du cours naturel du temps.