Действие фильма разворачивается спустя год после событий сериала. Ринтаро Окабэ вновь сталкивается с тяжёлым багажом воспоминаний: он зациклен на «правильных» и «неправильных» ходах своих временных линий, всё чаще спрашивая себя, где именно он ошибся и что нужно изменить. Такое ощущение разрывает его сознание и постепенно отрывает от реальности. В то же время Курису Макисэ возвращается в Японию после годичного отсутствия. Её сопровождает непрерывное чувство дежавю, будто её возлюбленный когда-то действительно существовал. Неуспокоенная мысль не даёт ей покоя, и она упорно ищет способ вернуть Окабэ. Удастся ли Макисэ достичь своей цели, и не приведёт ли её попытка к ещё более запутанному парадоксу — решение мы узнаем в полнометражной версии «Врата Штейна: Зона загрузки дежавю».
