Dans un futur proche, des hordes d'extraterrestres ont livré une bataille acharnée contre la Terre et semblent désormais invincibles: aucune armée au monde n'a réussi à les vaincre.
Le commandant William Cage (Tom Cruise), qui n'a jamais combattu de sa vie, est envoyé, sans la moindre explication, dans ce qui ressemble à une mission-suicide. Il meurt en l'espace de quelques minutes et se retrouve projeté dans une boucle temporelle, condamné à revivre le même combat et à mourir de nouveau indéfiniment…

À travers une histoire qui
se déroule sur cinq siècles dans plusieurs espacestemps,
des êtres se croisent et se retrouvent d’une
vie à l’autre, naissant et renaissant successivement…
Tandis que leurs décisions ont des conséquences
sur leur parcours, dans le passé, le présent et l’avenir
lointain, un tueur devient un héros et un seul acte
de générosité suffi t à entraîner des répercussions
pendant plusieurs siècles et à provoquer une
révolution. Tout, absolument tout, est lié.