El Comandante William Cage (Cruise) es un oficial que nunca ha visto un día de combate cuando, sin ceremonia alguna, es dejado a su suerte en lo que parece ser una misión suicida. Muerto a los pocos minutos, Cage ahora se encuentra inexplicablemente lanzado en un bucle temporal, forzándolo a vivir el mismo combate brutal una y otra vez, luchando y muriendo de nuevo… y de nuevo. Pero con cada batalla, Cage llega a ser capaz de enfrentarse a sus adversarios con habilidad mayor junto a la guerrera de Fuerzas Especiales Rita Vrataski (Blunt). Y, mientras Cage y Rita se enfrentan a los extraterrestres, cada encuentro los acerca más a la victoria.