海辺の別荘に2年前に投函された手紙が届く。手紙のやり取りを始めると、男は時間軸が違うと気づく。そして未来では男が死んでしまい、女はそれを回避するために行動する。男の死は免れ、2人は出会うことができた。
1970年11月6日。ニューヨークは連続爆弾魔フィズル・ボマーの脅威にさらされていた。青年ジョンは場末のバーのバーテンダーに、女の子として生まれ孤児院で育ち、18歳の時に流れ者の男と恋に落ち子供を授かるが相手は蒸発、生まれた子は誘拐され行方知れずになってしまい、出産時に命の危機にさらされ男性となったという驚くべき身の上話をする。
近未来の地球。侵略者の激しい攻撃に、人類の軍事力ではもはや太刀打ちできなくなっていた。対侵略者の任務に就いたウィリアム・ケイジ少佐は、戦闘によって亡くなる。しかし、タイムループの世界にとらわれ、戦闘と死を繰り返す。そんな中、特殊部隊の軍人リタ・ヴラタスキと出会ったケイジは、彼女と一緒に何度も戦闘と死を繰り返しながら戦闘技術を向上させる。
ギル(オーウェン・ウィルソン)は婚約者(レイチェル・マクアダムス)と共に、彼女の両親の出張に便乗してパリを訪れる。彼はハリウッドで売れっ子脚本家として成功していたが、作家への夢も捨て切れずにいた。ロマンチストのギルは、あこがれの作家ヘミングウェイや画家のピカソらが暮らした1920年代の黄金期のパリに郷愁を抱いており……。
筒井康隆の小説『時をかける少女』が原作であるが、原作の物語の映画化ではなく、原作の出来事から約20年後を舞台に次世代の登場人物が繰り広げる物語を描く続編である。
海軍の水兵とその家族を乗せたフェリーが、突然大爆発を起こした。現場を捜査した結果、爆発がテロだったことが判明。さらに、爆発現場の近くで発見された女性の死体が、殺人によるものだということも判明した。その死体の女性・クレアに奇妙なデジャヴを感じたATF捜査官の主人公。ある捜査スタッフ達と共に4日と6時間前の映像を見られる監視モニターを見せられる。
TVの人気天気予報キャスター、フィルは地方で開かれる伝統的祭りを女性プロデューサーのリタと取材。その町では毎年2月2日、冬眠から目覚めたウッドチャックが春の到来を占うという祭りが開かれていた。その帰路、吹雪に襲われた一行は町に引き返すが翌朝、フィルはなぜか同じ祭りと出くわす。その日から彼は2月2日を繰り返し過ごす。毎日これから何が起きるかを知っているフィルは、それを自分のために悪用しようとする。
スティーブン・スピルバーグとロバート・ゼメキスが贈るSFアドベンチャーシリーズ第1弾。高校生のマーティは、科学者・ドクの発明したタイムマシン・デロリアンで過去にタイムスリップしてしまう。
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