Steins;Gate toma lugar en el verano del 2010, a un años después aproximadamente de los eventos ocurridos en ChäoS;HEAd en Akihabara: Rintaro Okabe es un auto-proclamado «Científico Loco» que piensa que la «Organización» está controlando el mundo desde las sombras. Él y junto a su amigo Itaru Hashida inconscientemente construyen un aparato capaz de enviar mensajes de texto al pasado. El descubrimiento y a su vez la experimentación junto a Kurisu Makise con aquellos mensajes en el tiempo, producen cambios fundamentales en el presente, que nadie más que Okabe nota. Después comprueban la existencia de dicha habilidad, la cual denomina Reading Steiner, la capacidad de retener los recuerdos de anteriores líneas de tiempo. Sin conocer lo que acarrearían sus acciones, continúan experimentando, hasta llegar a un punto, en que el caos domina la linea existente, y tratarán todo lo posible para encontrar una solución a los problemas anteriormente creados, pero con el miedo, de que quizás, la solución sea peor que el problema en si mismo.