Yukiteru Amano, menghabiskan hari-harinya menulis buku harian pada ponselnya, sewaktu berbicara dengan dua orang teman imajinasinya Deus Ex Machina, sang dewa waktu dan ruang, dan Murmur, pelayan sang dewa. Mengungkapkan dirinya akan menjadi sebuah entitas yang sebenarnya, Deus memberikan Yukiteru sebuah “Random Diary,” yang menunjukkan kejadian yang sangat rinci berdasarkan pada masa depan dan memaksa dia ke pertempuran dengan 11 pemegang dari buku harian lain yang sama – sama kuat.

Sebagai orang terakhir yamg ditunjuk sebagai calon dewa ruang dan waktu yang baru, Yukiteru harus menemukan dan membunuh 11 calon lainnya untuk bertahan hidup. Dia dengan enggan menjadi 1 tim dengan penguntit obsesif Yuno Gasai (yang juga memiliki buku harian tersebut), untuk menjamin keselamatannya. Tapi gadis itu masih menjadi misteri, karena ia mungkin memiliki rencana lain untuk cinta tak berbalas nya …