La acción épica en este thriller de ciencia ficción se desarrolla en un futuro cercano en el que una raza alienígena ha arrasado la Tierra en un asalto implacable e imbatibles por cualquier ejército terrestre. El comandante William Cage (Cruise) es un oficial que nunca ha visto un solo día de combate cuando es seleccionado sin contemplaciones para una misión suicida. Muerto en minutos, Cage se encuentra inexplicablemente atrapado en un bucle temporal que lo obliga a revivir el mismo combate brutal una y otra vez, luchando y volviendo a morir una y otra vez. Pero con cada batalla, Cage es capaz de luchar contra enemigos de mayor habilidad junto a la soldado de las Fuerzas Especiales Rita Vrataski (Blunt). Y mientras Cage y Rita luchan contra los alienígenas, cada encuentro los acerca más a derrotar al enemigo.