Evan Treborn (Ashton Kutcher) ha perdut la noció del temps. Des d'una edat molt primerenca, moments crucials en la seva vida han desaparegut en el forat negre de l'oblit; la seva infància s'ha vist marcada per una sèrie d'esdeveniments aterridors que no és capaç de recordar. El que queda és el fantasma dels records i les vides trencades que l'envolten: les dels seus amics de la infantesa, Kayleigh (Amy Smart), Lenny (Elden Henson) i Tommy (William Lee Scott).

  Durant tot la seva infància Evan va assistir a sessions de teràpia amb un psicòleg que li animava a escriure un diari amb tots els detalls de la seva vida quotidiana. Més endavant, a la universitat, decideix llegir un dels seus diaris i de sobte i inexplicablement es troba en el passat. Finalment s'adona que els diaris que guarda sota el llit són un vehicle per tornar al passat i recuperar els seus records. No obstant això, aquests records només li fan sentir a Evan responsable de les vides malmeses dels seus amics, particularment la de Kayleigh, l'amiga que va ser el seu primer amor i a la qual segueix volent.

  Decidit a portar a terme el que no va poder fer durant la seva infància, Evan viatja en el temps - amb la seva ment actual al cos de nen - i intenta reescriure la història perquè els seus éssers estimats no pateixin les experiències traumàtiques que van tenir. En modificar el passat Evan espera transformar el present.

  No obstant això, cada vegada que Evan canvia alguna cosa en el passat descobreix en tornar al present que les seves accions han tingut conseqüències inesperades i desastroses. Per molt que ho intenta, no és capaç de crear una realitat que els permeti a Kayleigh i a ell viure feliçment.