เรื่องราวเริ่มต้นในอนาคตอันใกล้ ปี 2035 ซึ่งโลกถูกทำลายโดยไวรัสที่แพร่ระบาดและฆ่าคนส่วนใหญ่บนโลก ผู้ที่รอดชีวิตต้องอาศัยอยู่ในโลกใต้ดินเพื่อหลบหนีจากความตาย
James Cole (รับบทโดย Bruce Willis) เป็นนักโทษที่ถูกเลือกให้ทำภารกิจไปยังอดีต เพื่อหาสาเหตุของการแพร่ระบาดของไวรัสและค้นหาวิธีในการหยุดมัน โดยเขาถูกส่งกลับไปยังปี 1996 ก่อนที่จะมีการแพร่ระบาด
เมื่อไปถึงปี 1996, Cole ต้องเผชิญกับความยากลำบากในการปรับตัวเข้ากับโลกในอดีต เขาได้พบกับ Dr. Kathryn Railly (รับบทโดย Madeleine Stowe) นักจิตวิทยาที่เริ่มเชื่อในคำพูดของเขา และ Jeffrey Goines (รับบทโดย Brad Pitt), ชายหนุ่มที่มีอาการทางจิตซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับกลุ่มที่เรียกว่า “The Army of the Twelve Monkeys” ที่ถูกสงสัยว่าเกี่ยวข้องกับการแพร่ระบาด