自称是“凤凰院凶真”的中二病大学生冈部，为了修学分的他与青梅竹马真由理一同去听中钵博士召开的时间机器宣讲会。会后听到惨叫的冈部看到了躺在血泊之中的红莉栖，在他发出“红莉栖遇刺”的短信给好友桥田后立即感到了不同寻常的异样感，他所在的世界似乎发生了某些微妙的改变。

出现在自己面前的红莉栖让冈部非常吃惊，而桥田却觉得冈部的妄想症犯了，在讲座上天才少女红莉栖彻底击败了冈部的时间机器理论。彻夜调查提托事件的冈部却没有找到结果，这件发生在 2000 年轰动一时的话题仿佛从来都没有发生过，当他用电话微波炉（暂定）做香蕉实验时奇怪的事情发生了。

在桥田的改装下 IBN5100 终于可以运作，被破解的程序语言有着让他们吃惊的事实，之前 40 年来 SERN 一直在做关于时间机器的实验，甚至还将这种实验运用在了人类身上，而死者的样子就像是冈部他们所作的香蕉实验一样。看到这些的冈部不禁大笑起来，他想要抢在 SERN 之前制作出时间机器。

铃羽就是冈部一直联系的提托，而她来自被 SERN 统治的 2036 年。绝望的未来让冈部等人非常吃惊，而想要解救真由理就要从根本上解决问题，那就是消除冈部发出的第一封 D-mail，为此铃羽必须乘坐时光机器前往 1975 年找到 IBN5100。再次使用时间跳跃回溯到最大限度后冈部让桥田展开了维修时光机器的工作，而其他人则帮助铃羽寻找父亲。

接下来要消除的就是琉华发送的 D-mail，但当冈部说出琉华在其他世界线里是男生时却引起了尴尬的局面，在冈部一筹莫展的时候收到了琉华的信息。存在其他世界线模糊记忆的琉华相信了冈部的话，但在消除 D-mail 变回男生前琉华希望与冈部正式交往一天，因为在变为男生后就意味着要永久的封闭对冈部的爱慕。

无数次目睹真由理死亡的冈部已经麻木，但他依旧不能接受牺牲红莉栖的结果，想要再次进行时间跳跃的冈部被红莉栖阻止，这样下去只会让悲痛加深。相互示爱的两人在彼此心中都留有深刻的记忆，在红莉栖的说服下冈部终于下定决心回到β世界线，在桥田入侵 SERN 系统消除第一封 D-mail 后回归到了 β 世界线，而这真是冈部所期待的世界？