Steins;Gate 0 เป็นเรื่องราวที่เกิดขึ้นในโลกคู่ขนานที่เรียกว่า โลกเบต้า ซึ่งเป็นโลกที่ โอคาเบะ รินทาโร่ ไม่สามารถช่วย คุริสุ ไว้ได้ ทำให้เขาต้องเผชิญกับความสิ้นหวังและเสียใจอย่างมาก โอคาเบะตัดสินใจทิ้งภาพลักษณ์เดิมๆ ของตัวเองไป และกลับมาใช้ชีวิตเป็นนักศึกษาธรรมดา
ในโลกเบต้านี้ โอคาเบะได้พบกับ มาโฮ รุ่นพี่ของคุริสุ และ Amadeus ปัญญาประดิษฐ์ที่ถูกสร้างขึ้นมาให้มีลักษณะเหมือนคุริสุทุกประการ ทำให้โอคาเบะได้สัมผัสถึงความรู้สึกที่คุ้นเคยและความหวังเล็กๆ น้อยๆ ขณะเดียวกัน องค์กรลึกลับก็ยังคงดำเนินแผนการที่จะเปลี่ยนแปลงโลกต่อไป และสงครามโลกครั้งที่สามก็กำลังใกล้เข้ามา