1991. Jack Starks is een militair veteraan die in de Golfoorlog door een schot in zijn hoofd aan zwaar geheugenverlies lijdt. Na zijn herstel in een militair ziekenhuis keert hij terug naar zijn oude woonplaats in Vermont.

Al liftend komt hij een dronken moeder met haar achtjarige dochter tegen, die met pech langs de kant van de weg staan. Jack helpt hen de auto te repareren.
Als Jack later op de dag een lift krijgt van een man worden ze aangehouden door een politieagent. Jack raakt bij een daaropvolgende schietpartij bewusteloos en ziet zichzelf als hij bijkomt in staat van beschuldiging gesteld voor de moord op die politieman.

Als hij ontoerekeningsvatbaar wordt verklaard, wordt Jack naar een psychiatrische inrichting gestuurd, waar een psychiater hem onderwerpt aan een extreem zwaar experiment door hem met hallucinerende drugs urenlang in een dwangbuis te stoppen. Gedrogeerd en gedesorienteerd krijgt Jack aanvankelijk herinneringen terug, maar al na een paar sessies ziet hij niet alleen beelden uit het heden en verleden maar zelfs uit de toekomst.

In de toekomst ontmoet hij Jackie (Keira Knightley). Jack beseft al snel dat zijn kans om te overleven en daarmee zijn toekomst in de handen liggen van dit meisje. Samen met haar moet hij op zoek naar een manier om hem te redden van een bizar noodlot.