冈部伦太郎是秋叶原“未来道具研究所”的创立者，也是自封的“疯狂科学家”凤凰院凶真。他就读于东京电机大学一年级，却把大量时间花在一间简陋的楼上实验室里，与桥田至、椎名真由理一起制造用途暧昧的未来道具。他常把手机贴在耳边，对并不存在的联络对象报告“机关”的阴谋，用夸张的笑声和中二病式言行维持自己的舞台。熟悉他的人知道，这套姿态并不只是玩笑，也是他保护真由理、让身边人能够笑出来的一种方式。
伦太郎最初并不真正理解时间旅行的重量。偶然改造出的电话微波炉让D-mail能够发往过去，实验室因此卷入世界线变动。牧濑红莉栖加入后，未来道具研究所从胡闹社团变成了足以改写现实的危险场所。伦太郎保有Reading Steiner，能在世界线改变后维持记忆，这使他成为少数知道“过去已经被改写”的人。别人只是在新的现实里继续生活，他却必须独自背负每一次改变前后的记忆。
未来道具研究所的每个成员都把伦太郎的“凶真”舞台撑了起来。桥田至提供程序、硬件和御宅式吐槽，是实验室真正的技术支柱；真由理用“嘟嘟噜”和天然的节奏维持日常，使冈部的夸张表演不至于变成孤独独角戏；红莉栖则以严谨、尖锐和不肯轻信的态度把实验拉回科学讨论。菲利斯、漆原琉华、桐生萌郁和阿万音铃羽各自的愿望，也通过D-mail进入世界线。冈部起初像是在主持一场秘密组织游戏，后来才发现每个玩笑背后都牵着真实人生。
当真由理的死亡在α世界线中反复发生，伦太郎才明白D-mail带来的并非奇迹，而是被因果紧紧束缚的选择。他一次又一次穿越，试图避开列车、枪击、车祸和收束，却始终只能看见真由理死去。为了让她活下去，他不得不追回菲利斯、琉华、萌郁等人的D-mail，让她们短暂实现过的愿望回到原点。这个过程逐渐剥去凤凰院凶真的戏服，留下一个疲惫却不能停下的青年。
SERN与IBN 5100相关的线索让伦太郎意识到，实验室的发明并非小范围异常，而会牵动未来统治、时间机器研究和第三次世界大战的可能。铃羽来自未来的身份，使“未来道具研究所”这个玩笑般的名字变得沉重。伦太郎必须在同伴愿望与世界线收束之间反复取舍：菲利斯想改变父亲的死亡，琉华想改变自己的身体，萌郁追逐FB的认可，真由理想保留大家一起笑的日常。每收回一封D-mail，他都像亲手夺走某个人短暂抵达过的幸福。
最残酷的选择出现在β世界线入口。若要逃离真由理必死的α世界线，伦太郎必须接受红莉栖死亡的现实；若救红莉栖，真由理又会被世界线收束夺走。红莉栖理解他的痛苦，也把选择交还给他。伦太郎最终越过崩溃边缘，找到“欺骗世界”的方法：让过去的自己目击红莉栖倒在血泊中，却不真正让她死去。这个计划要求他利用自己曾经的绝望、血迹、时间机器和对过去自己的理解，把看似已经确定的观测结果伪装成另一种事实。那不是单纯的胜利，而是所有失败、记忆和牺牲积累出的唯一道路。抵达Steins Gate世界线后，冈部伦太郎不再只是扮演疯狂科学家的人；他成为了亲手从命运夹缝中夺回同伴的人。