Aleksander Hartdegen (Guy Pearce), wybitny naukowiec i wynalazca, obsesyjnie pragnie udowodnić, że podróże w czasie są możliwe. Po tragicznej śmierci swojej narzeczonej Emmy, ogarnięty żalem i determinacją, postanawia stworzyć maszynę czasu, która pozwoli mu cofnąć się do dnia tragedii i spróbować zmienić jej bieg. Przez cztery lata Aleksander znika z życia publicznego, poświęcając każdą chwilę na realizację swojego celu, czym budzi niepokój swojego przyjaciela Philby’ego i oddanej gospodyni, pani Watchit. Choć bliscy nie rozumieją celu jego pracy, Aleksander osiąga to, co wydawało się niemożliwe – konstruuje działający wehikuł czasu. Jednak gdy udaje mu się cofnąć do dnia tragedii, odkrywa bolesną prawdę: przeszłość jest niezmienna, niezależnie od jego prób. Wobec tej klęski postanawia szukać odpowiedzi w przyszłości. Aleksander uruchamia swoją maszynę raz jeszcze i przenosi się do roku 2030. Tam spotyka Voxa – zaawansowany komputerowy hologram, zdolny odpowiedzieć na każde pytanie.