Evan Treborn ha una malattia rarissima: perde memoria del tempo. Fin dall'infanzia, tutti i momenti cruciali della sua vita sono scomparsi in un buco nero. I momenti più terrificanti di cui è cosparsa la sua infanzia sono stati rimossi da una serie di black out. Incoraggiato dalla mamma e da uno psicologo, decide di tenere un diario in cui registra dettagliatamente quello che ricorda della sua giornata. Dopo molti anni, mentre frequenta il college e sta per diplomarsi in psicologia, legge casualmente uno dei suoi manoscritti e si ritrova scaraventato a ritroso nel tempo, per rivivere quei momenti che aveva rimosso, scoprendo di poter cambiare il corso degli eventi. Ma nonostante i suoi tentativi di sistemare quello che è andato storto, si ritrova a peggiorare ogni volta le cose...