Afin de trouver des réponses, le détective Mamoru Akasaka visite les ruines du village d'Hinamizawa 20 ans après la mort mystérieuse de ses habitants.

Retour en juin 1983. Rika et Satoko arrivent tôt à l'école pour une journée riche en blagues, jeux et espièglerie avec Keiichi pour cible.

D'étranges tensions voient le jour parmi les villageois avant le festival de Watanagashi. Satoko demande à Keiichi de prendre le poste de batteur à son match de baseball.

Alors que la plupart des membres du club profite du festival, Rika ne peut pas s'empêcher de penser à ce qui doit se produire selon ses prémonitions.

Le terrible jour arrive, et Rika cache Satoko dans le grenier avant la catastrophe. Satoko sort mais tombe dans une rivière par accident, ce qui la sauve.

Dans un nouveau village Minamizawa, Rika décide de faire de son mieux pour empêcher ses amis de faire à nouveau les mêmes erreurs, mais les choses s'annoncent difficiles.

Après avoir remarqué que ses amis avaient quelques souvenirs des cycles précédents, Rika espère que l'issue sera différente cette fois-ci.

De retour, Teppei, l'oncle de Satoko, continue de la maltraiter. Rika et les autres font de leur mieux pour la sortir d'une terrible situation.

Alors que le combat pour sauver Satoko se poursuit, Keiichi mobilise de nombreux villageois pour continuer de faire appel au gouvernement à son sujet.

Keiichi décide d'assister à un conseil du village pour le mobiliser à la cause de Satoko, mais le jeune homme continue de recevoir des incitations à l'abandon.

Alors que son violent oncle se tient tout près d'elle, Satoko reçoit un appel des services de protection de l'enfance à qui elle hésite à demander l'aide.

La nuit tragique se produit à nouveau. Cette fois-ci, Rika et ses amis sont mieux préparés face aux mystérieux hommes qui ont perdu de leur mystère.

Une série de flash-backs révèle que le Dr Takano a sorti Takano de l'orphelinat et l'a prise sous son aile et que sa recherche sur des parasites du cerveau la fascinait.

Plus d'éléments du passé de Takano sont dévoilés, y compris sa rencontre avec le Dr Takano qu'elle a aidé et ses études studieuses pour poursuivre sa recherche.

Les événements du barrage dont il est souvent fait allusion sont révélés ainsi que comment la clinique Irie s'est procurée un spécimen pour une recherche très spéciale.

Satoko reste gravement atteinte du syndrome d'Hinamizawa. Rika découvre qu'elle pourrait détenir la clé d'un remède et se porte volontaire pour faire l'objet d'une étude.

Les origines du club sont révélées et les personnages principaux se rassemblent. Satoshi fait mine de ne pas s'inquiéter pour sa sœur mais montre des signes de paranoïa.

Hanyu se présente au village où elle intègre l'école et rejoint le club avec pour intention d'aider les autres.

Avec l'aide d'Oishi, Rika recrute le Dr Irie et Tomitake pour rassembler des informations sur Takano et est confortée par l'enthousiasme de ses amis.

Le plan de Takano est contrarié par la "mort" de Rika soigneusement simulée par une grande coalition de personnages.

Sous les ordres de Takano, les Yamainu se lancent à la poursuite de Tomitake et du Dr Irie et parviennent à glaner d'importantes informations.

Alors qu'elle interroge Tomitake, Takano reçoit des nouvelles de Rika. Elle décide alors de se mobiliser sur le front afin d'assurer le succès de son opération.

Akasaka et Tomitake s'enfuient et font appel à l'unité de combat d'élite Banken pour les aider. Takano et le club se retrouvent au cours d'un affrontement final.