Tim（多姆纳尔·格利森DomhnallGleeson饰）21岁了，他的老爸（比尔·奈伊BillNighy饰）告诉他，他们家族的男人都有时光旅行的超能力，可以回到过去。于是Tim将信就疑地试了一下，回到了夏天，在那里他试图改变和暗恋对象的关系，却发现怎么穿越时空都不能让不爱你的人爱上你。之后Tim来到了伦敦，成为了一个律师。他爱上了一个漂亮的姑娘Mary（瑞秋·麦克亚当斯RachelMcAdams饰），他通过几次时空旅行，努力地想成为Mary的男朋友。再后来，他又试图通过时光旅行，去挽回一场失败的话剧，去改善妹妹的生活，去更好地和亲人、朋友相处，度过生命中的每一天。

联邦调查局特工丽莎曾是高官安德杰保镖，二人相恋且有了一个可爱的女儿。安德杰答应与妻子离婚，但总是推脱。心情郁闷的丽莎无奈带着女儿去度假，不料女儿被人掳走。丽莎追踪到疑犯，却被闻讯赶来的警察带到警局审讯。救女心切的丽莎冒险逃出逃脱之后继续查找。而警方在调查中，发现没有任何丽莎带着女儿入境的记录，便发出通缉令缉拿丽莎。丽莎联系安德杰却被劝去自首，令她大惑不解。联邦调查局同事准备前来帮助她寻女，却在出发前被害。一切都是谜团，到底是谁掳走自己的女儿，杀害了自己的好友，男友为何不相信自己……