Det episka äventyret i denna sci-fi-thriller utspelar sig i en nära framtid där en utomjordisk ras har attackerat jorden i ett oavlåtligt anfall, oövervinneligt av världens alla militära enheter. Major William Cage (Cruise) är en officer som aldrig har deltagit i strid när han utan förvarning släpps ner i vad som verkar vara ett självmordsuppdrag. Efter att ha dödats inom ett par minuter, befinner sig Cage av en oförklarlig anledning inne i en tidsloop—där han tvingas återuppleva samma brutala strid om och om igen, där han kämpar och dör igen…och igen. Men med varje strid lyckas Cage ta sig an motståndarna med ökad skicklighet, tillsammans med specialstyrkekrigaren Rita Vrataski (Blunt). Och, allteftersom Cage och Rita tar striden till utomjordingarna, gör varje återupprepad konfrontation att de kommer ett steg närmare att besegra fienden.