未来世界能源枯竭，食物短缺。雷恩醒来，三名蒙面人将他和女友劫持，他奋力挣脱却从楼梯摔下。雷恩再次醒来，发现自己经历着同样的一天。他告诉女友汉娜，却发现汉娜和蒙面人是一伙的。雷恩才发现，他们都陷入了自己制造的ARQ能源机引发的时间循环中，而雷恩曾经效力过的Torus公司正要夺走这台机器。为了阻止Torus公司，雷恩和汉娜再次进入无限的循环......

故事发生在1990年，美国一名汽车修理工约翰·格雷（大卫·丹席克 David Dencik 饰）因涉嫌猥亵自己的女儿安吉拉（艾玛·沃森 Emma Watson 饰）而遭到逮捕。负责调查此案的警官布鲁斯·肯纳（伊桑·霍克 Ethan Hawke 饰）对约翰展开问询，而在这一过程中约翰起先承认罪行，随后又突然失忆。为了应对这一突发状况，心理学教授肯尼斯·睿恩斯博士（大卫·休里斯 David Thewl...