Mientras los francotiradores del equipo especial de asalto antiterrorista ayudan a despejar las pistas de aterrizaje para que los aviones puedan escapar de Tokio, Takashi y Rei atraviesan una zona de guerra en la que los civiles han enloquecido literalmente en su enfrentamiento contra los muertos vivientes.
Faris va a participar en un torneo de Ray-net en Los Ángeles, e invita a los demás miembros del laboratorio a que vayan a Estados Unidos con ella. También volverán a ver a Kurisu, que está de vuelta allí de hace tiempo, pero su relación con los miembros del laboratorio no ha cambiado. Okabe canceló la reserva que tenían del hotel por uno de sus delirios, por lo que se tienen que alojar en un motel barato. Allí, Kurisu le confiesa que ha tenido unos sueños extraños. Aunque son solo fragmentos, recuerda el tiempo que pasó con él y los demás en otras líneas de universo. Al día siguiente vuelve a sacar el tema en el recinto del torneo, pero Okabe le dice que será mejor que lo olvide. Mientras sale del recinto con un aire melancólico, Okabe ve a una chica que se parece mucho a Suzuha. Al ver en esta línea de universo a Suzuha siete años antes de que nazca, teme que hayan conseguido desarrollar la máquina del tiempo. Se pone a perseguirla apresuradamente, pero resulta ser otra persona. Aunque se queda aliviado, no tiene ni dinero, ni batería en el móvil y se ha quedado solo en medio del desierto. Okabe se ha metido en un buen lío, pero Kurisu aparece, aunque su coche se queda sin gasolina y ellos tirados en la carretera. Okabe vuelve a sacar el tema del sueño que preocupaba a Kurisu, y le confiesa lo que siente por ella. Movida por la actitud sincera de Okabe, Kurisu decide ser también honesta.
Según Suzuha, que acaba de aparecer en el Radio Kaikan, en el futuro de esta línea de universo estallará la Tercera Guerra Mundial y mucha gente morirá. Le pide ayuda a Okabe, pero este rechaza hasta que se entera de que para evitar la guerra hay que salvarle la vida a Kurisu Makise y desplazarse a la única línea de universo que no se ve afectada por el campo atractor, Steins Gate. Entonces Okabe acepta, y viaja en el tiempo junto con Suzuha. Se esconde en la habitación donde encontró el cuerpo de Kurisu, y tras ella entra el Dr. Nakabachi. Kurisu le da su tesis sobre viajes en el tiempo, y se revela que es su padre. Nakabachi, celoso de Kurisu tras leer la tesis, aprovecha que está distraída para estrangularla. Okabe salta en su rescate, pero durante el forcejeo apuñala a Kurisu por error. Estupefacto, vuelve a su tiempo original, y justo entonces le llega un mensaje indicándole que ponga la tele. En ella ve a Nakabachi, exiliado en Rusia y con la tesis de Kurisu en la mano. Según Suzuha, por culpa de esta tesis se inicia una carrera por crear una máquina del tiempo, y en consecuencia estalla la Tercera Guerra Mundial. Por otra parte, Okabe abre el vídeo que recibió el 28 de agosto, y en él ve a su yo del futuro, diciéndole que tiene que salvarla sin cambiar el hecho de que muere, es decir, debe hacer que el Okabe del pasado la vea muerta. Cuando entiende lo que quiere decir con esto, Okabe vuelve a ser el Kyoma Hooin de siempre.
Okabe busca a Kurisu, y por fin la encuentra en el tejado del Radio Kaikan. Kurisu está sumida en sus pensamientos, pero se pone a llover de golpe y corren a refugiarse dentro del edificio. Entonces, le cuenta a Okabe que recuerda los eventos de otras líneas de universo. Su propia muerte y todo lo que Okabe ha hecho por salvar a Mayuri. Sabe lo que Okabe siente por Mayuri, por eso le dice que debe salvarla. Aun así, Okabe se siente incapaz de abandonar a Kurisu, por lo que se dirige al laboratorio para volver a saltar en el tiempo. Kurisu lo sigue y lo detiene, diciendo que si sigue saltando en el tiempo nunca conseguirá sobrepasar la divergencia del 1%, y que si sigue reviviendo la muerte de Mayuri una y otra vez, su espíritu acabará por quebrarse. Entonces, Okabe se decide. Le dice que no puede salvarla, y le confiesa que está enamorado de ella. Al día siguiente, tras despedirse de Kurisu, que va a coger un vuelo de vuelta a América, Okabe vuelve al laboratorio y deshace el primer D-mail. Su Reading Steiner se activa, y la puerta del laboratorio se abre mientras cambia de línea de universo. Kurisu entra, pero desaparece como si fuese una visión mientras dice “Okabe, yo también te…”. Cuando por fin llega a las líneas de universo beta, Okabe da un discurso de victoria digno de un loco. Parece que ya todo ha terminado, pero entonces Daru recibe una llamada de Suzuha, pidiéndole que vaya al Radio Kaikan para evitar la Tercera Guerra Mundial.
Si vuelven a las líneas de universo beta, Kurisu morirá. Al darse cuenta de esto, Okabe detiene precipitadamente el crackeo al SERN. Ahora es el 17 de agosto, el último día del Komima, y el día en que Mayuri morirá. Okabe se dirige al Komima junto a Mayuri, e intenta pensar un modo de evitar que muera en el recinto, pero no se le ocurre nada. Mientras caminan por las calles de Akihabara de vuelta a casa, un coche se acerca a ellos, y el reloj de Mayuri deja de funcionar. Okabe, convencido de que el futuro es desesperanzador, piensa que tal vez si él muere la relación causa y efecto cambiará, y se lanza contra el coche. Pero justo antes de que lo atropellen alguien lo empuja. Mayuri se ha sacrificado para mantener a Okabe a salvo. Sonriente por haberle sido útil a Okabe, Mayuri exhala su último aliento. Dominado por la desesperación, Okabe vuelve a saltar en el tiempo. Kurisu está preocupada por el aspecto demacrado de Okabe, y le pregunta por qué ha detenido el crackeo. Okabe duda, pero le cuenta toda la verdad. Si eliminan el primer D-mail, Kurisu morirá. Mientras están hablando a Okabe le suena el móvil, Mayuri lo llama porque está preocupada por él. Animado por Kurisu, va a verla, y se la encuentra hablando de todo corazón ante la tumba de su abuela. Okarin le promete que llegado el momento se lo contará todo. Al final, Kurisu está en el Radio Kaikan, donde todo empezó.
Okabe se dispone a recuperar el IBN5100, pero Kurisu lo detiene, alegando que no podrá hacerse con él a menos que vuelva a la línea de universo anterior, y propone ponerse en contacto con FB, al que Moeka obedecería, para seguir eliminando con mensajes en orden. Okabe y Moeka montan guardia ante las taquillas, y siguen a los Rounders que se llevan el IBN5100. En ese proceso se encuentran con alguien inesperado, Mister Braun, es decir, Yuugo Tennoji. El IBN5100 se quedó en su casa y luego lo subieron a un avión con destino Francia, la sede del SERN. Okabe visita la casa de Tennoji y le pregunta sobre FB, a lo que Tennoji responde llamando “M4” a Moeka. Ese es su nombre en clave, que solo conoce FB. Moeka se queda de una pieza porque creía que FB era una mujer, pero en realidad era Tennoji. Este les cuenta sobre las horribles experiencias por las que pasó antes de convertirse en el pero del SERN, y dispara a Moeka. Después, para evitar que el SERN le haga daño a Nae, se apunta a si mismo en la sien y aprieta el gatillo. Okabe le envía un mensaje a Moeka desde el móvil de Tennoji, y por fin llega a la línea de universo en la que el IBN5100 está en el laboratorio. Sin embargo, Okabe se da cuenta de lo que pasará cuando elimine el primer D-mail de la base de datos del SERN. Volver a las líneas de universo beta, en las que Mayuri no muere, supondrá la muerte de Kurisu.
Por cada D-mail deshecho, la muerte de Mayuri se retrasa un día, pero el hecho en sí no cambia. En esta línea de universo, la muerte se la lleva el día 16 de agosto, durante el Komima. Para confirmar que esta es la fecha límite, deja a Mayuri en manos de Kurisu y se pone a buscar a Moeka Kiryu, solo para descubrir que se había suicidado el 15 de agosto. Okabe vuelve al laboratorio, y nada más confirma la muerte de Mayuri salta en el tiempo hasta el 11 de agosto. Va a casa de Moeka, y se la encuentra demacrada e incapaz de oír su voz. Por lo visto, un tal FB ha dejado de estar en contacto con ella. Okabe le roba el móvil a la fuerza, y envía un D-mail para deshacer el anterior y que se cambie de móvil. Sin embargo, ni cambian de línea de universo ni se activa el Reading Steiner de Okabe. Entonces, se da cuenta de que Moeka no se había cambiado de móvil, sino que antes de enviar el D-mail cambió el contenido. Para poder saber el verdadero contenido del D-mail, aprisiona a Moeka en el suelo con fuerza y le dice que FB la ha abandonado y que su vida va a terminar en tragedia. Eso la confunde. A partir de los mensajes recibidos de Moeka, Okabe descubre que fue ella la que robó el IBN5100, pero aunque le envíe un mensaje para que no lo haga, no cambia de línea de universo. Para que Moeka obedezca, su única opción es enviar el mensaje desde el móvil de FB. Okabe le dice a Moeka que va a buscar a FB.
El siguiente D-mail que hay que deshacer para ir a las líneas de universo beta es el que Luka le envió a su madre mientras estaba embarazada. Al explicarle que antes de enviar el D-mail era un chico, Okabe no consigue más que hacerle daño a Luka, que no conserva sus recuerdos de antes de cambiar de línea de universo. Kurisu le señala a Okabe que Luka ha reaccionado así porque le gusta, lo que lo deja atónito. Entonces, le llega un mensaje de Luka, diciéndole que tiene que hablarle de algo importante. Cuando se encuentra con ella le pide que a cambio de volver a ser un hombre, quiere que Okabe sea su novio por un día. Okabe, como no ha tenido nunca una cita, le pide consejo a Kurisu, pero al día siguiente siguen sin tener ningún plan concreto. Aunque la cita es con Luka, como intenta actuar según un manual, se siente cohibido y no consiguen tener una conversación animada, simplemente dejan pasar el tiempo con nerviosismo. A continuación, a mitad de la cita, Luka recuerda cómo conoció a Okabe, pero los recuerdos de los que habla son de antes de cambiar de línea de universo. Al terminar la cita, Okabe se vuelve al laboratorio cuando Luka le da el número de busca de su madre, pero se da cuenta de cómo es su relación con Luka. Se dirige al templo y entrena con ella, que le confiesa que no quiere volver a ser un hombre, porque si lo hace deberá mantener sus sentimientos ocultos. Le pide a Okabe que la recuerde siendo mujer, y este, teniendo sus palabras en cuenta, deshace el D-mail.
Los Rounders atacan un día más tarde, durante la noche del 14 de agosto, y Mayuri vuelve a perder la vida. Tras volver a saltar en el tiempo, Okabe habla con Kurisu, y le cuenta que para pasar a las líneas de universo beta deben usar el IBN5100 y eliminar la información que tiene el SERN sobre ellos. Al escuchar esto, a Kurisu se le ocurre una hipótesis. Si van deshaciendo todos los D-mails en orden, volverán a la línea de universo en la que tenían el IBN5100. En consecuencia, Okabe se dirige a casa de Faris, pero ella está en un torneo de Ray-net, donde un grupo llamado los Viral Attackers la persiguen por haberles ganado. Okabe intenta contarle que hizo desaparecer toda la cultura moe de Akihabara con el D-mail que envió mientras huye junto a ella. A Faris esa explicación le parece muy confusa, pero al mencionarle el May Queen Nyan2 recupera sus recuerdos, y le dice que el D-mail que envió era para salvarle la vida a su padre, que había fallecido hacía 10 años en un accidente de avión. Los Viral Attackers los atrapan, pero los salvan justo a tiempo. Después, Faris le cuenta a Okabe que los recuerdos amargos que tenía de su padre la llevaron a cambiar el pasado. Okabe duda sobre si deshacer el mensaje o no, pero Faris está decidida a hacerlo para salvar a Mayuri. Al deshacer el D-mail de Faris, Akihabara vuelve a su estado original.
El pin lo ha encargado Daru. Sabía que la máquina del tiempo de Suzuha solo podía viajar al pasado, y que si iba al año 1975 ya no podría volver. Por eso, decidió crear un Titor falso por si no encontraban a su padre de verdad. Con la máquina del tiempo arreglada, llega el momento de despedirse de Suzuha, pero entonces, Mayuri deduce y demuestra que el padre de Suzuha es Daru. Tras un inesperado reencuentro entre padre e hija, Suzuha inicia su viaje al año 1975. A continuación, ya de vuelta en el laboratorio, Yuugo Tennoji les da una carta escrita hace 10 años por la difunta Suzu Hashida, la benefactora de Tennoji. Suzu Hashida, es decir, Suzuha, les cuenta en la carta que tuvo un accidente mientras viajaba en el tiempo y perdió la memoria, por lo que no tiene el IBN5100. Luego, se suicidó. Como no pueden arreglar la máquina del tiempo por completo, lo único que pueden hacer para que Suzuha llegue sin problema al 1975 es deshacer el D-mail que la detuvo, enviado la misma tarde en que una tormenta eléctrica averió su máquina del tiempo. Es una decisión difícil para Okabe, pero sacrifica el tiempo que pasaron con ella y su reencuentro con su padre para cambiar de línea de universo. Aunque Suzu Hashida fallece igualmente, su fin ya no es un trágico suicidio. Además, los Rounders ya no los atacan el 13 de agosto. ¿Han conseguido evitar la muerte de Mayuri?
A partir de las historias de la gente de la ciudad, Jae-ha descubre que Kum-ji está involucrado en la trata de personas. Tras saberlo, los piratas empiezan a planificar una estrategia, pero de repente Yona hace una proposición inesperada.
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La prueba que Gigan impone a Yona es la de recolectar sin ayuda de nadie la rara hierba “senjuso” que crece en un acantilado. Se trata de una prueba muy peligrosa, pero Hak conociendo su determinación reprime su deseo de detenerla.
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Jae-ha trata de reclutar a Hak para que se una a la tripulación pirata en lugar de un camarada que ha sido herido en combate. Pero tan pronto como ve a Yona, se da cuenta del destino del Dragón Verde con el que carga sobre sus hombros.
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Confiando en la presencia del Dragón Verde, Yona y su grupo llegan a la ciudad portuaria de Awa. Incapaces de localizarlo, Hak va de compras y junto con el pirata Jae-ha acaba rescatando a una niña que es acosada por funcionarios.
Por sugerencia de Soo-won, se llevará a cabo un juego de guerra en el festival de la capital del Clan de la Tierra. Geun-tae, uno de los mejores guerreros de Koka, admiraba al padre de Soo-won, pero a este lo considera un “conejo”.
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Después de que el Dragón Azul, Shin-ah, se una a ellos, el grupo emprende la búsqueda del Dragón Verde. Su camino les lleva hasta una aldea pobre en la que Yona es testigo de la miseria del pueblo y las críticas a su padre, el Rey Il.