2013年4月20日に『劇場版 STEINS;GATE 負荷領域のデジャヴ』のタイトルで公開された。興行収入は5億6000万円。テレビアニメ版第1作の主要スタッフが再結集し、MAGES.が完全監修した完全新作ストーリーのもと、トゥルーエンド（テレビアニメ版第1作最終回）の後（正確にはSP「横行跋扈のポリオマニア」終了後）、ラボメンたちに振りかかった事件が描かれる。本作では、これまで仲間のために力を尽くしてきた岡部がただならない事態に巻き込まれ、彼が悩むたびに適切な助言を与えてきた紅莉栖の視点で物語が描かれ、自らが思いもよらない事態に直面した彼女が決断を迫られることとなる。制作の決定は、2011年9月13日深夜（9月14日未明）に放送されたテレビアニメ版第1作の最終回で発表された。それに際し、本作の原案を担当した志倉千代丸が最終回の放送中（まだ公式な発表が流れる前）にTwitter上で情報を漏洩してしまうという一幕もあった。その後、2012年10月に正式タイトルと作品スタッフなどの概要が発表された。主要キャストも、原作やテレビアニメ版第1作と同じ声優が担当する。入場者プレゼントとして、シナリオ監修林直孝書き下ろしの未公開エピソード『STEINS;GATE Short Novel』が2冊、5月11日より「STEINS;GATE 承認共鳴のパードン」、5月18日より「STEINS;GATE 承認共鳴のスーヴェニア」が限定配布された。2013年4月20日より全国主要都市にて公開された。18スクリーンと小規模だったが、成績は公開2日間で動員5万7634人・興収8682万2800円を記録した。5月11日より20スクリーンの追加公開を開始したことと未公開エピソードノベルの配布を開始したこともあり、公開第4週目で第10位に再浮上し、最終興収は5億6000万円を記録した。
2017年7月、ゲームなどを含めた新展開「STEINS;GATE World Line 2017-2018 プロジェクト」が始動。この最大の目玉として『ゼロ』のアニメ化企画が進行中である事が発表。同年10月からはアニメの再々放送がMX・BS11で開始。同年12月14日に『ゼロ』アニメ版が2018年4月から放送開始すること、および詳細な制作体制が発表。プロモーション映像なども公開された。2018年4月から9月まで放送された。テレビアニメ第1作の第23（β）話から続く世界として描かれている。当作品に出てくる「アマデウス」も2018年9月1日付で人工知能学会で学会誌に紹介されている。
幼稚園生の頃、テレビで活躍するモーニング娘。を見てアイドルに憧れ始めた。とくにモーニング娘。の5thシングル「真夏の光線」が大好きだった。小学校へ進学後、ハロー! プロジェクトが好きになり、『ASAYAN』（テレビ東京）の番組を観て育った。小学3年生の時、アイドルを目指し始め、いくつものオーディションに応募した。中学生の頃、サッカー部に所属し、プレイヤーとして3年間活動した。高等学校へ進学後、学校で歌を習い始め、阿部真央に憧れてギターを弾き始めた。だが、ギターの才能がなかったため、高校2年生の時、学園祭の後夜祭でバンドを結成した際はボーカルを担当した。高校3年生の時、年齢的な理由から「これが本当に最後」と思い、乃木坂46の1期生オーディションに応募した。オーディションの2次審査では『伊藤かりんを乃木坂46に入れたい』と思う人の署名を400人分集めて提出し、隣にいた白石麻衣に唖然とされ、不合格となるが、いつもより手応えがあったため、どんな子が合格したのかを確かめるべく、乃木坂46の『お見立て会』を訪れた。それがきっかけで握手会やライブも通うようになり、乃木坂46のファンになった。とくに安藤美雲、高山一実を応援した。2012年12月17日、乃木坂46の2期生オーディションの募集が開始された。専門学校に通いながら古着屋のアルバイトをしていて、もし乃木坂46の2期生オーディションがあれば応募するつもりだったが、ファンでもあったために2期生は必要ないのではないかとも考え、応募をためらった。しかし、ならばこそ私が2期生として加入したほうがよいと考え、オーディションに応募した。2013年3月、乃木坂46の2期生オーディションに合格した。2013年5月、『16人のプリンシパル deux』（TBS赤坂ACTシアター）で披露され、乃木坂46の研究生としてデビューした。2013年7月1日、乃木坂46研究生公式ブログを開始した。2013年8月4日、乃木坂46の6thシングル「ガールズルール」の発売記念全国握手会イベントでパフォーマンスを初披露した。2014年1月10日、乃木神社で成人式を迎えた。2014年8月4日、乃木坂46の正規メンバーに昇格した。2014年8月5日、乃木坂46伊藤かりん公式ブログを開始した。2014年10月8日、乃木坂46の10thシングル「何度目の青空か?」のカップリング曲「あの日 僕は咄嗟に嘘をついた」でCDデビューした。2014年12月29日、『将棋世界』（日本将棋連盟出版部）で「かりんの将棋上り坂↑」の連載を開始した。2015年2月15日、『将棋フォーカス』（NHK Eテレ）にゲスト出演をした。2015年4月5日、『将棋フォーカス』（NHK Eテレ）に総合司会役としてレギュラー出演を開始した。2016年1月29日、中川大輔（八段）を相手に4枚落ちで将棋段級位認定試験を受験し、日本将棋連盟から1級認定状を授与された。2018年3月18日、森内俊之（九段）を相手に2枚落ちで将棋段級位認定試験を受験し、途中で指し直しがあったものの日本将棋連盟から初段認定状を授与された。2019年2月15日、自身のブログにて『将棋フォーカス』を3月17日放送回をもって卒業することを発表した。2019年3月22日、4thアルバム『今が思い出になるまで』の活動をもって乃木坂46を卒業することを発表。卒業後の活動は未定。2019年4月18日、第46回将棋大賞表彰式に出席し、日本将棋連盟から将棋親善大使を委嘱された。2019年5月14日、自身のブログにて乃木坂46においての最終活動日が、5月24日の横浜アリーナでの23枚目シングル「Sing Out!」発売記念ライブ、アンダー公演になることを発表。24日の同公演の後、26日の選抜ライブにも「さゆりんご軍団」のメンバーとしてサプライズで登場した。