Une race d’extra-terrestres, qu’aucune armée au monde n’est en mesure de vaincre, a lancé une attaque sans merci contre la Terre, et le commandant William Cage (Tom Cruise) se retrouve en pleine mission suicide. Tué en quelques minutes, Cage est projeté dans une boucle temporelle, forcé à revivre le même combat brutal encore et encore, se battant et mourant chaque fois. S’entraînant aux côtés de la guerrière Rita Vrataski (Emily Blunt), ses aptitudes progressent lentement mais sûrement, chaque bataille les rapprochant de la victoire contre l’ennemi dans ce film d’action à grand suspense.