Фильм рассказывает о событиях произошедших спустя год после событий в основном аниме-сериале. Пройдя через кропотливое путешествие по множеству «мировых линий», созданных с помощью ди-меилов(текстовых сообщений, которые можно отправить в прошлое), Ринтаро Окабе оказывается предположительно у «Ворот Штейна» мировой линии, в которой никто из его друзей не умер, а будущее управляется организацией SERN, благодаря которой машины времени больше не существует. Однако Ринтаро начинает чувствовать побочные эффекты из-за постоянных перемещений во времени. Вскоре он и вовсе исчезает из времени. О его существовании помнит лишь Курису Макисе, которую он когда-то спас, благодаря своей способности помнить предыдущие мировые линии. Теперь пришла очередь Курису вернуть Ринтаро обратно.
