Uslåelige romvesener setter i gang et nådeløst angrep på jorda, og major William Cage (Tom Cruise) kastes ut i et selvmordsoppdrag. Cage blir drept i løpet av få minutter, men kastes inn i en tidssløyfe og tvinges til å gjenoppleve den samme brutale kampen om og om igjen. Forvirret får han hjelp av krigeren Rita Vrataski, og sammen kommer de nærmere seieren og sannheten for hver kamp de ikke overlever.