연구실에 모인 마유, 루카, 페이리스, 유키를 피해 숨어있던 스즈하. 하지만 그것도 잠시, 화장실에 가려던 린타로에게 발각당하고 마는데.

마키세 크리스의 기억을 베이스로 사용한 아마데우스를 마주하게 된 린타로. 린타로는 그런 아마데우스에게 타임머신에 관해 묻는데.

8개월 전 크리스의 기억을 베이스로 만들어진 인공지능 아마데우스를 테스트하게 된 린타로. 크리스와 똑같아도 너무 똑같은 아마데우스의 반응에 결국 크리스가 살아 돌아왔다는 착각에 빠져버린 린타로였는데.

아마데우스를 진짜 크리스라고 착각하기 시작하는 린타로에게 마호는 크리스는 죽었다며 사실을 환기시켜준다. 그 순간 린타로는 이상한 감각에 휩싸인다. 그것은 바로 세계선이 변동되는 감각, 리딩 슈타이너였는데.

스즈하와 함께 미래에서 타임머신을 타고 온 시이나 카가리를 찾으려는 린타로 일행. 하지만 다루가 고용한 사람은 바로 키류 모에카였고 린타로는 불안에 휩싸이는데.

루카가 연구실에 데려온, 기억을 잃은 소녀는 바로 스즈하가 찾던 시이나 카가리였다. 하지만 자신의 이름을 알게 되었어도 행방불명되었던 12년 전의 기억은 여전히 돌아오지 않았는데.

접속이 끊어진 아마데우스에게서 들린 도움을 청하는 목소리. 그 순간 린타로에게 세계선 변동이 일어났다. 정신을 차려보니 핸드폰엔 아마데우스 앱이 없어졌고, 린타로의 눈 앞에 진짜 마키세 크리스가 나타났는데.

알파 세계선에서 크리스와 만났던 린타로는 병원 침대에서 눈을 뜬다. 다급하게 찾던 마유리의 모습이 보이자 베타 세계선으로 돌아왔음에 안도하는 린타로였는데.

명석한 두뇌를 가진 후배, 마키세 크리스를 동경한 마호. 하지만 동시에 천부적인 재능을 가진 천재인 크리스를 따라잡지 못한다는 열등감도 함께 품고 있었는데.

마호가 크리스의 노트북 분석을 맡긴 전문가의 정체는 바로 다루였다. 그리고 린타로는 마호에게 타임머신에 관한 내용을 말하기로 다짐하는데.

마유리가 흥얼거리던 노래를 들은 카가리는 익숙한 노랫소리라는 생각을 하던 중 정신을 잃어버린다. 카가리가 기억을 되찾을 단서가 될지도 모른단 생각에 조사에 나선 오카베였는데.

예전 기억이 돌아온 카가리는 마치 어린아이가 된 듯 마유리에게 어리광을 부린다. 하지만 스즈하와 헤어졌던 그 날의 기억이, 스즈하의 기억과는 전혀 달랐는데.

카가리가 갑작스레 사라진 지 수개월 째. 린타로 일행은 갖은 수를 써서 카가리의 행방을 찾지만 발견해내지는 못했다. 그러던 중, 다루와 스즈하는 예전에 린타로가 부숴버렸던 타임리프 머신을 다시 제작하기 위해 마호를 설득하는데.

다루가 유키와 잘 만나지 않는단 사실을 알게 된 스즈하. 이에 스즈하는 다루가 유키에게 고백하는 것이 최종 목표인 데이트 작전을 세우는데.

유학을 목표로 바쁜 나날을 보내던 린타로. 그리고 마유리는 린타로에겐 밝힐 수 없는 마음을 필사적으로 숨기고 있었다. 한편, 다루는 마호와 협력해 전화 레인지 2호기를 만들고 있었는데.

타임머신에 남은 연료는 이제 얼마 남지 않았다. 여기서 시간이 더 지났다간 마키세 크리스가 죽은 날로 돌아가지 못한다. 이에 스즈하는 과거로 갈 준비를 하는 한편, 마유리도 어느 결심을 굳히는데.

타임머신을 빼앗기 위해 나타난 공작원들의 총격을 맞은 마유리. 그리고 그곳에 라이더 슈트를 입은 카가리가 나타난다. 마유리가 피를 흘리며 쓰러져 있는 모습을 본 카가리는 공작원들에게 달려드는데.

도쿄 한복판에서 일어난 총격으로 아키하바라는 아수라장이 되었다. 스즈하와 마유리가 탄 타임머신도 폭격당하는 바람에 둘의 생사는 알 수 없는 상태. 이 비극적인 결말을 되돌리기 위해 린타로는 마호와 다루에게 타임리프 머신을 완성해달라고 하는데.

타임리프 머신을 써 7월 7일에 도착해야 했을 린타로. 하지만 눈을 떠보니 본 적 없는 건물 내부에 있었다. 온몸에 느껴지는 고통을 참으며 주변을 둘러보던 린타로는 곧 자신이 처한 상황을 깨닫게 되는데.

다시 슈타인즈 게이트를 목표로 하게 된 린타로. 하지만 2036년에서 타임리프 머신을 사용해 2011년으로 돌아가기 위해서는 3000번 이상의 타임리프가 필요했다. 정신적인 부담이 크지만, 하기로 결심한 린타로는 과거를 향한 긴 여행을 시작하는데.

갑자기 나타난 공격 헬기는 미국이 아니라 러시아의 것이었다. 몇 번을 다시 해도, 타임머신 파괴는 막을 수 없는 것인가. 방지책을 세우던 린타로는 한 가지, 괴로운 선택을 떠올렸는데.

과거로 보낸 D라인으로 인해 아마데우스는 소멸되었고, 이것으로 러시아가 타임머신 쟁탈전에 개입할 여지가 없어졌다. 나머지는 레스키넨 교수와의 대결에 달려있었는데.