L'azione epica di questo thriller di fantascienza si svolge in un prossimo futuro in cui una razza aliena scaglia un assalto inarrestabile contro la Terra, insuperabile da qualsiasi unità militare del mondo. Il maggiore William Cage (Cruise) è un ufficiale che non ha mai conosciuto il fuoco della battaglia quando viene, senza tante cerimonie, mandato in quella che sembra una missione suicida. Ucciso dopo pochi minuti, Cage ora si trova inesplicabilmente gettato in un loop temporale - costretto a rivivere lo stesso brutale combattimento volta dopo volta, combattendo e morendo ancora e ancora. Ma con ogni battaglia, le abilità di Cage nell'affrontare gli avversari migliorano, al fianco della guerriera delle Forze Speciali Rita Vrataski (Blunt). E, mentre Cage e Rita affrontano gli alieni, ogni ripetuto incontro li avvicina sempre di più allo sconfiggere il nemico.