公元2035年，自從世界1996年被一種致命病毒侵襲之后，剩余的少數(shù)人類就只能生活在地下，茍且偷生。為了改變這一情況，科學(xué)家們設(shè)計出一個計劃去改變這一切。囚徒詹姆斯·科爾被強(qiáng)迫作為志愿者，由2035年穿越時空回到1996年追查當(dāng)年病毒擴(kuò)散的原因，以便由科學(xué)家想辦法預(yù)防并阻止它的發(fā)生。然而，時光穿越出現(xiàn)了誤差，科爾被送到了1990年的巴爾的摩。他被精神病醫(yī)生凱瑟琳·雪莉診斷為精神分裂和幻想癥，因為他向人們描述6年后將有50億人口死于一場病毒災(zāi)難。在瘋?cè)嗽褐?，他與病友杰弗里·戈因斯格外談得來，戈因斯主動幫助他逃出了瘋?cè)嗽?，科爾也因此又回到?035年。第二次時空穿越?jīng)]有出問題，但科爾卻發(fā)現(xiàn)病毒的發(fā)源地是在費城。于是他找到了凱瑟琳，讓她幫助他去費城，尋找釋放病毒的罪魁禍?zhǔn)祝菏镘妶F(tuán)。他們以這種怪異的圖案（十二只猴子圍成一圈）為標(biāo)志。從科爾腿部取出的子彈證實了科爾的確不是屬于這個時代的人，凱瑟琳相信了他的話，決心幫助他挽救人類的命運……