Siamo nel 2035. La popolazione terrestre, decimata da un virus, vive nel sottosuolo. James Cole, un detenuto, viene mandato indietro nel tempo con la speranza di trovare un antidoto alla malattia. L’uomo, a causa di un errore, va a finire in epoche sbagliate e viene chiuso in un manicomio, dove incontra la psichiatra Kathryn Railly e un animalista pazzo, Jeffrey Goines. Giunge infine nel 1996, anno in cui l’epidemia ha avuto inizio, ma non comprende di aver seguito una falsa pista. Il suo viaggio nel tempo non avrà un lieto fine.