初中2年级的早濑真理，对3年前失踪的科学家父亲·永司的事情在意着。真理的脖子上，吊着从永司那里得到的挂坠——浑仪罗盘。某天，真理在好朋友水城和花的哥哥·旬的房间里发现了曾在永司的研究室见到的名为《磁石与电的发明发现物语》的书。一打开那本书，浑仪罗盘便激烈地旋转，真理被溢出的波纹包围，竟在和花的眼前消失了。

穿越到1600年伦敦的真理，在那里遇到了试图用方位磁针和磁倾角计的角度试图证明“地球是个大磁体”的威廉·吉尔伯特。另一方面，不知真理去向而在早濑研究所周围四处寻找的的旬和和花，遇到了一个陌生的警察。警察的询问中旬有意隐瞒了真理的事。但是，和旬分开后，那个警察向神秘男子御影联络。

现在已经确定早濑研究所地下有个穿越时空的系统，只是不知道使用方法。真理再次穿越来到1752年的美国，得到一个名字叫做琼的黑人奴隶少年的相助。他的主人是发明避雷针的本杰明·富兰克林。为了减轻打雷造成的损害，富兰克林正为了普及避雷针到处奔跑。

察觉到一触碰肖像就会穿越的真理，这次跳跃到的地方是1800年意大利的帕维亚。在贵族府邸中，为了筹备资金，亚历山德罗·伏特正在用电枪做演示实验，真理突然出现在他面前。对真理的突然出现感到困惑的伏特，告诉她有一个类似的人物几次到大学拜访，而那人正是真理的父亲永司。

和花为只顾着踢足球对学习完全不上心的同级生风太担忧，与风太争吵起来。但是，事后后悔自己说话太狠的和花，哭着说要用浑天罗盘回到数个小时自己和风太吵架之前的时间。就在和旬、真理争论的时候，和花与真理穿越到了1821年的伦敦。

来到甜点店的御影告诉晶，永司违反了合同，要求晶交出研究所。另一方面，独自一人留下在1821年的伦敦的和花不知所措，还对法拉第发脾气。真理终于想起了上次见伏特时永司的口讯，然后告诉旬。旬得以掌握TSS的操控方法。

终于知道TSS怎么操控了，旬说要尝试下调查永司的跳跃坐标。不过，和花提议先让真理穿越到下一位科学家的身边。于是乎，穿越到1825年美国的纽黑文市的真理，遇到了正在亡妻墓前哭泣的塞缪尔·摩尔斯。

暑假。尽情享受豪华别墅和大海的真理等人，受到不邀自来的御影的诱导，决定一起去BBQ。而永司则在1876年的波士顿，一直关注着格雷厄姆·贝尔兼顾聋哑学校和电话发明的情况。贝尔的电话就在费城的世博会展出，他们将前往世博会场。那个时候，夏天的海滨，真理对接近晶的御影和接近旬的黑木感到意外的不爽。

不小心穿越到1867年的美国费城的真理，追逐着爸爸永司的身影，与格雷厄姆·贝尔相遇。另一方面，理香对妈妈晶说出看到姐姐真理突然消失之事。焦虑的旬和和花，被晶追问这件事与永司的研究的关系。

和妈妈晶约定不再穿越的真理，还是担心着爸爸，向和花请求并再次穿越到过去的世界。1883年的德国。海因里希·赫兹虽然患病但仍致力于电磁波和阴极线的研究。在赫兹家，真理对永司说了穿越时空的危险性。

因为和花等人被挟持为人质，真理不得不告诉御影TSS的使用方法。御影得意洋洋地说到这个穿越时空的机械带来巨大的商机。晶认为“邪门歪道的用法是不允许”但御影告诉永司正是利用TSS取得偿还研究资金，让她无言以对。为了去找违反合同的永司交谈，御影要求让自己穿越到永司所在的地方。他把真理作为人质带走，威胁操作机器的人。

1879年美国门罗帕克。真理、永司、御影拼死抵抗被时空裂缝吸走。这是原不应该在同一个时间轴上出现的永司和御影的同一个浑仪罗盘造成的时间悖论扭曲。另一方面，现代，失控的TSS过载以致电源组件过热，烟雾和火花开始飞舞。