公元2035年,人類被12只猴子軍研制的壹種病毒侵襲,大部分人類都在這場病毒災難中死亡,只有少數人僥幸逃生,但也只能在陰暗的地下,茍且偷生。
科學家們決定派人穿越時光回到1996年追查12只猴子軍的來歷。囚徒詹姆斯·科爾(布魯斯·威利斯 Bruce Willis 飾)被 挑選為誌願者。陰差陽錯,科爾回到了1990年,當他向當時的人們描述未來的那場大災難時,被當作精神病捉了起來並被醫生凱瑟琳·雪莉(瑪德琳·斯通 Madeleine Stowe 飾)診斷為精神分裂癥。科爾在病友傑弗裏·戈因斯幫助下逃脫,回到了未來。因為沒查清12只猴子軍的來歷,科爾再次被派回了1996年。
科爾這次發現了12只猴子軍的起源地在費城,他找到了醫生凱瑟琳,二人壹起展開了追查12只猴子軍的冒險之旅!