Quando a Terra é tomada por alienígenas, Bill Cage (Tom Cruise) é obrigado a juntar-se às Forças Armadas e ir para a linha de frente no dia do confronto final. Inexplicavelmente ele acaba preso no tempo, condenado a reviver esta data repetidamente. A cada morte e renascimento, Cage adquire mais conhecimento e, antecipando os acontecimentos, tem a chance de mudar o curso da batalha com o apoio da guerreira Rita Vrataski (Emily Blunt).
