Sam Tyler y Maya Daniels son dos detectives de Nueva York encargados de capturar al asesino múltiple Colin Raimes. Con la huida de éste, Maya decide seguirle los pasos y desaparece misteriosamente. Sam, desesperado por encontrar a la chica, va en su búsqueda pero, de repente, es atropellado por un coche. Al despertar, el detective descubre que acaba de retroceder 35 años en el tiempo: de 2008 a 1973.