身为图书馆管理员的亨利(艾瑞克·巴纳 饰)原本生活平淡,然而患上“慢性时间错位症”后,生活变得不再寻常。这种病无法治愈,发病毫无规律,发病症状就是时空穿梭。对很多人而言这或许美妙,但对亨利来说却是痛苦折磨。他无法控制穿梭时间,且穿梭时衣物无法跟随,因此常赤身裸体地出现,出了不少糗。
经历上百次时空穿梭后,亨利逐渐习惯了这种特殊生活。一次穿梭时,他遇见了女孩克莱尔(瑞秋·麦克亚当斯 饰)。当时亨利28岁,克莱尔20岁,两人一见钟情。但对克莱尔来说,这并非他们的初次相遇。她6岁时就见过36岁的亨利,亨利告诉她自己来自未来,他们未来会是朋友。此后,她又多次见到亨利。11岁玩占卜板游戏,得知未来老公叫“亨利”;13岁时,她对亨利的思念愈发强烈;17岁时,她向亨利承诺不会离开他,即便他总离开自己;20岁时,她满心欢喜地向朋友宣告自己爱亨利,并用一生等待他,如今终于等到了。
3年后,两人步入婚姻殿堂。然而婚后,时间旅行依旧困扰着他们的生活。亨利仍无法自控,过度劳累、嘈杂声音、压力、突然起身等都可能导致他“失踪”,短则几分钟、十几分钟,长则几天、几个月,最长一次竟达两年。亨利的失踪与出现反复无常,让克莱尔烦恼不已,她在痛苦中苦苦挣扎、等待。
亨利也渴望回归正常生活,四处求医却毫无成效。克莱尔觉得自己濒临崩溃,而与亨利的诀别也不可避免地到来。2007年元旦,新年钟声敲响后,亨利在时空旅行途中被一颗来自1984年的子弹击中,当场死亡,生命永远定格在43岁。而克莱尔的等待仍在继续。