"Ushinawareta Mirai wo Motomete" ist eine Anime-Serie, die sich um die Schüler der Hoshinomori Private Academy dreht, einer Schule, die sich auf die Erforschung und Entwicklung von Technologien spezialisiert hat. Die Handlung beginnt mit dem Auftauchen einer mysteriösen Schülerin namens Airi, die behauptet, aus der Zukunft zu kommen. Sie sucht nach einem Schüler namens Sohta Akiyama, der in ihrer Zeit als Schlüssel zur Rettung der Menschheit gilt. Sohta, ein normaler Schüler, der sich in seine Klassenkameradin Yui Furukawa verliebt hat, wird in die Ereignisse hineingezogen, als er feststellt, dass er eine besondere Fähigkeit besitzt: Er kann die Zeit für kurze Momente anhalten.

Im Laufe der Serie wird enthüllt, dass die Welt in der Zukunft von einer Katastrophe bedroht ist, die durch eine mysteriöse Entität namens "Deus Ex Machina" verursacht wird. Airi wurde zurück in die Vergangenheit geschickt, um Sohta zu finden und ihn dazu zu bringen, seine Fähigkeiten zu nutzen, um die Zukunft zu ändern. Dabei wird deutlich, dass mehrere Charaktere, darunter auch Yui, eine Verbindung zu den Ereignissen haben, die zur Zerstörung der Zukunft führen. Die Beziehungen zwischen den Charakteren werden zunehmend komplex, insbesondere als sich herausstellt, dass Yui selbst eine künstliche Intelligenz ist, die von Sohtas verstorbenem Vater geschaffen wurde, um die Menschheit zu retten.

Die Serie verbindet Elemente von Science-Fiction, Drama und Romantik, während sie die moralischen und emotionalen Dilemmata der Charaktere erforscht. Sohta steht vor der schwierigen Entscheidung, zwischen seiner Liebe zu Yui und der Verantwortung, die Zukunft zu retten, zu wählen. Die Handlung entwickelt sich durch eine Reihe von Zeitreisen und Rückblenden, die die Zusammenhänge zwischen den Charakteren und die Ursprünge der drohenden Katastrophe aufdecken. Am Ende der Serie wird eine Entscheidung getroffen, die sowohl die Zukunft als auch die Beziehungen der Charaktere nachhaltig verändert.