En fremmed race, uovervindelig for enhver eksisterende militærenhed, har iværksat et uforsonligt angreb på jorden, og major William Cage finder ud af, at han er blevet sendt på en selvmordsopgave. Cage bliver dræbt inden for få minutter, og bliver kastet ind i en tidsspiral, hvor han er tvunget til at genopleve den samme brutale kampscene igen og igen, hvor han kæmper og dør adskillige gange.