公元2035年，致命病毒席卷全球，幸存者蜷缩地下。为扭转末日，囚徒科尔被送回1996年追查元凶“12只猴子军”。时间错位，他竟抵达1990年，所有警告被当成疯人呓语。当他终于重返正确年份，与曾诊断他的女医生凯瑟琳联手追查时，却发现真相远比病毒更骇人——过去与未来交织成环，所谓拯救，或许正是毁灭的开始。