Certo dia, Takamiya Naho recebe uma carta escrita por ela mesma dez anos no futuro. A carta narra exatamente os eventos daquele dia, incluindo a transferência de um novo aluno para a turma dela chamado Naruse Kakeru. A Naho do futuro diz repetidamente que ela tem vários arrependimentos e quer consertar eles garantindo que Naho do passado tome as decisões certas, especialmente sobre Kakeru. O mais chocante é que ela descobre que daqui dez anos Kakeru não estará mais entre eles. A Naho do futuro pede que ela cuide dele com atenção.

Um aluno do colegial, amante da literatura, Ken Kaneki, está em uma cafeteria, quando uma garota chama sua atenção

Rintaro é um auto-proclamado cientista louco que acredita que uma organização internacional está conspirando para remodelar o mundo de acordo com seus próprios interesses. Ele e seu amigo Itaru inadvertidamente criam um dispositivo capaz de enviar mensagens para o passado. A descoberta e experimentação deste instrumento torna-se o catalisador de alterações fundamentais para o presente. Alheio das consequências de suas ações, Rintaro e seus amigos acabam criando modificações de proporções graves. Agora ele deve tentar encontrar uma maneira de voltar a linha do tempo para o mais próximo possível do original, para salvar os preciosos membros do laboratório.