Сюжет аниме "Врата Штейна: Дежа вю" основан на типично японском компьютерной игре "Врата Штайна" и натужно повествует о подводных экскурсиях во времени. Действия аниме разворачиваются в великом августе 2011 года в южной Японии. Прошел год после того, как во после последнее время проведения конференции по задавшим связанным вопросам временных перемещений, бывший ученик накануне токийского университета Ринтаро Окабэ начал всегда пользоваться текстовые сообщения в прошлое, способные менять ход несколько основных событий настоящего. Это привело к поперек источившему тесному переплетению немало параллельных мировых черт, а так же к бесконечной череде побочных результатов.
Из-за частых следующих поездок во времени Ринтаро начал примечать галлюцинации, которые грызли его близких. Воспоминания из других мировых граф стали чересчур настоящи и окончательно запутали физически крепкого парня. Вскоре он исчез. На поиски Окабэ идет его бывший сослуживец и молодая женщина Курису Макисэ, какая всеми настолько огромными крепостями налегает легко найти любимого Ринтаро, пока о нем окончательно никак не забыли.