Nadat in 1996 vijf miljard mensen uitgeroeid zijn door een virus, leeft in 2035 de mensheid (of wat er nog van over is) ondergronds. De veroordeelde James Cole wordt teruggestuurd in de tijd om onderzoek te doen naar het virus, zodat er aan een bestrijding gewerkt kan worden. Hij komt echter een paar jaar te vroeg terecht, in 1990, waar natuurlijk niemand zijn verhaal gelooft. Hij komt in een inrichting terecht waar hij Dr. Kathryn Railly ontmoet. Zij begint langzaam in z'n verhaal te geloven. Cole begint echter steeds meer aan z'n eigen verstand te twijfelen.
