Yukiteru Amano (天野雪輝) egy 14 éves, félénk és álmodozó magányos gyerek, aki figyeli az életet, és a mobiltelefonjára jegyzeteli az eseményeket. Egyetlen barátja a Deus Ex Machina (デウス・エクス・マキナ), a tér és az idő istene, valamint segítője, Muru Muru (ムルムムル). Deus átalakítja Yukiteru telefonját Jövőnaplóvá, amely akár kilencven napra is képes megjósolni a jövőt. Yukiteru felfedezi, hogy ő és tizenegy másik ember egy Deus által megrendezett túlélőjáték részese. A játék célja a többi naplótulajdonos kiiktatása, a győztes pedig Deus isten utódja lesz, és megakadályozza az Apokalipszist. Yukiteru védelmét Yuno Gasai (我妻由乃), egy bájos, de pszichopata osztálytársnő látja el, aki megszállottan követi őt, miután egy évvel korábban megígérték, hogy együtt mennek csillagászni.
A két fő játékos, akikkel találkoznak, a terrorista Minene Uryu, aki minden vallást el akar pusztítani, miután a szülei meghaltak egy hit által táplált háborúban; és Keigo Kurusu, egy rendőr, aki véget akar vetni a játéknak. Később Kurusu elárulja Yukiterut és Yunót, amikor megtudja, hogy ágyhoz kötött fia halálos betegségben szenved. Meggyilkolja Karyuudo Tsukishima naplótulajdonost, Yukiterut és Yunót pedig bemártja. Minene Masumi Nishijima nyomozóhoz fordul, leleplezve Kurusu bűnét. Szégyenében Kurusu kizárja magát a játékból.
John Bacchus, a város polgármestere és a Jövő Naplójának tervezője megpróbálja manipulálni Yukiteru eladósodott apját, Kurout, hogy ellopja fia naplóját. Kurou kudarcot vall, és akaratlanul megöli volt feleségét, Reát, majd Bacchus emberei meggyilkolják. Yukiteru megfogadja, hogy megnyeri a játékot és feltámasztja szüleit. Ő és Yuno célba veszik a megmaradt naplótulajdonosokat, Minenét, Bacchust és Kamado Ueshitát, aki egy árvaházat vezet. Eközben Yukiteru okos barátja, Aru Akise és Nishijima kinyomozzák, hogy Yuno házában három holttestet találtak, kettő a szülei, a harmadikat pedig Yuno Gasai-ként azonosították, ami megkérdőjelezi a személyazonosságát.
Kamado naplója, amely képes helyettesítő naplót adni másoknak, egy szuperszámítógéphez kapcsolódik, és a városban mindenkinek jövőbeli naplót ad, Bacchus tervének részeként, hogy segítse az emberiség fejlődését. Yukiteru és Yuno, Minene, Nishijima és Yukiteru barátai megrohamozzák Bacchus főhadiszállását. Yuno szüleinek bankszéfjébe zárja magát, csak az ő ujjlenyomatával lehet hozzáférni. Minene feláldozza magát, hogy elpusztítsa a páncéltermet, de nem sikerül, csak azért, hogy Aru szemtanúja legyen, amint Yuno belép a páncélterembe és megöli Bacchust. Válaszokat keresve Aru szembesíti Deust, aki felfedezi, hogy a fiú egy mesterséges ember, akit arra terveztek, hogy megfigyelje a játékot és egyensúlyban tartsa, de megerősíti, hogy Yuno körül összeesküvés van.
Yukiteru megöli a barátait, majd Kamadót. Aru harcol Yuno ellen, elpusztítja a naplóját, de felfedezi, hogy van egy tartalék. Rájön az igazságra, Aru megmutat egy szöveget Yukiterunak, mielőtt Yuno lefejezi őt. Ahogy közelednek az apokalipszis napjai, Yukiteru és Yuno beteljesíti kapcsolatát. Yukiteru azonban felfedi Aru felvetését, miszerint Yuno egy másik idővonalból származik, és Yuno azonnal ellene fordul. Muru Muru, a játék menete mögött álló igazi lángelme, megerősíti Aru elméletét. Yukiteru meghalt, Yuno pedig megnyerte a játékot egy másik idősíkban, de rájött, hogy még egy isten ereje sem tudja visszahozni a halottakat. Bánatában Yuno visszament az időben, létrehozva egy alternatív idővonalat, megölve és lecserélve másik énjét.
Yuno és Muru Muru ismét visszamennek az időben, létrehozva egy harmadik világot, amelyet Yukiteru és Minene üldöz, Deus tartja életben, mint joker, és átitatva erejének egy részével. Mindkét fél azért küzd, hogy megvédjék vagy megöljék a harmadik világ Yunót és szüleit. Yuno, mivel nem tudja megölni Yukiterut, csapdába ejti őt egy álomvilágban, ahol ő nem is létezik, majd megtámadja alternatív énjét. Yukiteru emlékszik Yunóra, megszökik a börtönéből a második világ Muru Muruja segítségével, és megállítja Yunót. Bár Yukiteru megkéri Yunót, hogy ölje meg őt, hogy életben maradhasson, a lány ehelyett kiiktatja magát, és a karjaiban hal meg. Yukiteru istenné válik, és Muru Muru a második világba hurcolja.
Tízezer évvel később a gyászoló Yukiteru semmit sem tett isteni erejével. Sikerült elvágnia minden befolyást, ami az első és a második világot a harmadik világgal érintette, és megakadályozza, hogy a harmadik világ deusa meghaljon. Yukiteru a naplóját bámulja, és azon bánkódik, hogy soha többé nem fogja látni az első világbeli Yunót, az egyetlen nőt, akit valaha is szeretni fog. Az interdimenzionális falakat azonban áttöri a harmadik világ Yuno, aki egy vezeklő Muru Muru jóvoltából birtokolja az első világ emlékeit. Yukiteru és Yuno újra egyesülnek, mint a második világ istenei és örök szerelmesek.