Tsukasa Mizugaki, seorang cowok umur 18 tahun, lagi apes karena gagal total pas ujian masuk kuliah. Tapi berkat bantuan orang dalam, dia akhirnya berhasil keterima kerja di SAI Corporation, sebuah perusahaan teknologi rahasia yang memproduksi "Giftia"—android super canggih yang fisik, sifat, dan emosinya udah mirip banget sama manusia biasa. Masalahnya, para Giftia ini punya masa kedaluwarsa; umur maksimal mereka cuma bisa bertahan selama 81.920 jam, atau sekitar 9 tahun 4 bulan aja.
Tsukasa sendiri ditempatin di divisi Terminal Service One, sebuah unit kerja yang punya tugas ngenes: menjemput dan menarik kembali para Giftia yang masa hidupnya udah mau habis. Tugas ini wajib dilakuin sebelum ingatan para android itu rusak dan mereka berubah jadi agresif alias ngamuk. Pas baru masuk kerja, Tsukasa langsung dipasangkan sama Giftia cantik berbadan mungil bernama Isla. Biarpun pembawaannya kalem dan super pendiam, Isla ini ternyata adalah veteran senior yang dianggap paling jago dalam urusan penjemputan Giftia di divisinya.
Seiring berjalannya waktu, Tsukasa yang sering nge-grup dan menghabiskan waktu bareng Isla malah pelan-pelan mulai jatuh cinta sama partner robotnya itu. Tapi, takdir berkata lain karena Tsukasa harus berpacaran dengan waktu; dia dipaksa buat berdamai dengan perasaannya sendiri sebelum sisa waktu Isla di dunia ini bener-bener habis. Dari setiap momen kebersamaan mereka yang manis, Tsukasa pelan-pelan belajar sebuah kenyataan pahit bahwa di dunia ini gak ada satu pun hal indah yang bakal bertahan selamanya!
Rintarou Okabe, seorang ilmuwan gadungan yang eksentriknya minta ampun, punya obsesi fana buat bikin penemuan ilmiah yang gokil. Bersama temannya yang polos bernama Mayuri Shiina dan si hacker wibu Itaru "Daru" Hashida, Okabe mendirikan "Laboratorium Gadget Masa Depan". Sayangnya, meski gayanya udah kayak ilmuwan jenius di film-film, satu-satunya alat buatan mereka yang beneran berfungsi cuma sebuah microwave modifikasi yang anehnya bisa ngubah pisang jadi gel ijo lembek.
Tapi, segalanya berubah pas Okabe datang ke sebuah seminar tentang mesin waktu. Setelah ngalamin serangkaian kejadian aneh yang bikin otaknya berputar, dia sadar kalau microwave ponsel di labnya itu ternyata punya fungsi rahasia yang jauh lebih ngeri: bisa ngirim pesan teks ke masa lalu! Iseng-iseng berhadiah, Okabe pun mulai mengutak-atik penemuan barunya ini tanpa tahu kalau eksperimen mereka diam-diam memicu perhatian dari SERN, sebuah organisasi rahasia yang super berbahaya.
Gara-gara keisengan mengubah masa lalu lewat SMS, hidup Okabe dan teman-temannya langsung terancam bahaya besar karena efek kupu-kupu (butterfly effect) yang merusak lini masa. Sekarang, Okabe harus berjuang mati-matian melompati waktu demi menyelamatkan orang-orang yang dia sayangi, sekaligus bertaruh nyawa mempertahankan kewarasannya yang makin lama makin terkikis.
