Un scientifique projeté dans le temps y traverse diverses identités et s'emploie à redresser les torts tout en tentant de revenir dans "son" présent.
Sam Beckett, un ancien spationaute et un excellent scientifique, participe à une expérience confidentielle, baptisée "Code Quantum". Il pénètre pour son malheur dans un accélérateur de particules exubérant qui l'expédie en 1956. Peu à peu, Sam se familiarise avec son nouvel environnement et comprend qu'il a endossé l'identité d'un certain Hank Stratton, pilote d'essai. Son collègue Albert lui apparaît sous forme d'un hologramme, que lui seul peut voir. Chaque bond dans le temps que fera Sam correspondra à une nouvelle tentative des siens pour le ramener dans le présent...