Cela fait près de 30 ans que le Dr Sam Beckett est entré dans l'accélérateur de particules et a disparu. Aujourd’hui, une nouvelle équipe, dirigée par le physicien Ben Song a été constituée pour relancer le projet dans l'espoir de comprendre les mystères derrière la machine et l'homme qui l'a créée. Après avoir effectué un saut non autorisé dans le passé, Ben se retrouve à son tour dans une spirale temporelle, passant de vie en vie et d’époque en époque.