En un futur no gaire llunyat, envaeix la Terra una raça d’extraterrestres invencibles. Al comandant William Cage (Tom Cruise), un oficial que mai ha entrat en combat, li encarreguen una missió gairebé suïcida i mortal. Entra, llavors, en una espiral temporal, en la qual es veu obligat a lluitar i morir una vegada i una altra. Però les múltiples batalles que lliura el fan cada vegada més hàbil i eficaç en la seva lluita contra els alienígenes. La seva companya de combat és Rita Vrataski (Emily Blunt), una guerrera de les Forces Especials.