美國(guó)空軍飛行員科特·史蒂文斯上尉（杰克·吉倫哈爾飾）在阿富汗執(zhí)行任務(wù)時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)自己身處一輛高速行駛的列車(chē)上，身旁陌生女子克里斯蒂安（米歇爾·莫娜漢飾）正與他交談。列車(chē)突然爆炸后，科特驚醒于密閉太空艙內(nèi)，通過(guò)視頻與女軍官古德溫（維拉·法米加飾）對(duì)話，并被要求報(bào)告列車(chē)爆炸細(xì)節(jié)。經(jīng)歷數(shù)次循環(huán)穿越后，科特逐漸意識(shí)到自己正在參與“腦波源代碼”計(jì)劃——通過(guò)已死亡的他殘留的腦細(xì)胞影像，重復(fù)體驗(yàn)列車(chē)爆炸案發(fā)生前8分鐘，以此調(diào)查恐怖分子身份及下一個(gè)襲擊目標(biāo)。隨著任務(wù)推進(jìn)，科特發(fā)現(xiàn)自己的肉身實(shí)則在一周前已陣亡，而每次穿越都會(huì)加深他對(duì)列車(chē)乘客命運(yùn)的關(guān)切。最終科特成功鎖定炸彈客并阻止襲擊，但他選擇再次啟動(dòng)源代碼，在最后一次循環(huán)中拯救列車(chē)全員，并借助量子糾纏理論在平行現(xiàn)實(shí)中延續(xù)生命。