Yukiteru Amano, un solitario estudiante de instituto, se pasa los días escribiendo un diario en su teléfono móvil, mientras conversa con sus dos amigos aparentemente imaginarios, Deus Ex Machina, que es el dios del tiempo y el espacio, y Murmur, el sirviente del dios. Revelando ser una entidad real, Deus concede a Yukiteru un “Diario aleatorio”, que muestra entradas altamente descriptivas basadas en el futuro y le obliga a una sangrienta batalla real con otros 11 poseedores de diarios futuros de similar poder. Con la última persona en pie designada como el nuevo dios del tiempo y el espacio, Yukiteru debe encontrar y matar a los otros 11 para sobrevivir. A regañadientes, se une a su obsesiva acosadora Yuno Gasai (que también posee un diario de este tipo), y ella se encarga de garantizar su seguridad. Pero la chica es más de lo que parece, ya que podría tener otros planes para su amor no correspondido…