Dan Forester, diperankan oleh Chris Pratt, adalah guru biologi sekaligus mantan anggota elit U.S. Army Special Forces. Pada 2022, ia gagal bergabung dengan United States Army Research Laboratory, membuat hidupnya terasa jalan di tempat. Saat final 2022 FIFA World Cup Final berlangsung di televisi, situasi berubah drastis: pasukan dari 2051 datang melalui portal waktu untuk membawa peringatan. Manusia kalah perang melawan alien ganas bernama Whitespikes, dan populasi bumi hampir punah.

Karena militer masa depan kekurangan tentara, dibuatlah draf global. Dan yang awalnya hanya ingin masa depan lebih baik bagi keluarganya, mau tak mau ikut direkrut. Ia mengenakan perangkat pemindai bernama vambrace sebagai penanda operasi lintas waktu. Istrinya, Emmy, diperankan oleh Yvonne Strahovski, sempat mencoba melepasnya lewat bantuan ayah Dan, James Forester yang diperankan oleh J. K. Simmons. Namun percobaan itu gagal karena hubungan mereka yang penuh luka masa lalu. Dan tetap berangkat ke masa depan tanpa sempat berdamai dengan sang ayah.

Dan dan tim draftee dijatuhkan ke Miami yang sudah hancur. Sebagian besar rekrutan mati karena salah koordinat, menunjukkan bahwa perang ini bukan hanya soal keberanian, tapi juga kekacauan sistemik akibat kepanikan global. Dari sedikit yang selamat, Dan dipanggil oleh unit komando Romeo Command untuk misi penting. Di kamp Puerto Plata, kejutan kedua datang: komandan misi itu ternyata Muri Forester, putri Dan sendiri, diperankan saat kecil oleh Ryan Kiera Armstrong. Kini ia telah dewasa, berpangkat kolonel, dan memimpin sisa manusia yang bertahan.

Muri mengungkap hal yang menghantam Dan lebih keras dari serangan alien mana pun. Di garis waktunya, Dan mengalami kehancuran mental setelah gagal berkarier di sains, menceraikan Emmy, lalu meninggal dalam kecelakaan mobil saat Muri 16 tahun. Sejarah itu adalah pantulan trauma generasi: Dan takut menjadi seperti James, tapi tanpa sadar berjalan ke arah yang sama. Muri meminta Dan membantunya menangkap Whitespike betina untuk menciptakan toksin biologis, peluru terakhir perlawanan manusia.

Mereka berhasil menangkapnya, namun markas serangan di Jumplink, platform minyak di tengah laut, luluh lantak diserbu Whitespike jantan yang brutal. Di momen paling rapuh, ayah dan anak itu berdamai. Muri yang sekarat memohon: bawa toksin itu ke 2022, buat garis waktu baru, selamatkan masa depan yang ia tak sempat nikmati. Dan kembali ke masa lalu, dan ketika mendapati fasilitas masa depan telah hancur dan tidak bisa lagi dijangkau, ia paham: umat manusia tidak diserang "nanti", mereka sudah diburu sejak lama.

Analisis vulkanik mengarah ke Changbai Mountains dan letusan purba Millennium Eruption, memberi teori bahwa Whitespikes membeku di bumi ratusan tahun lalu, lalu bangkit akibat es mencair. Tanpa dukungan resmi, Dan dan tim kecil James berangkat ke Arktik, menemukan kapal alien yang terkubur di es, menandai bahwa ancaman itu bukan baru, hanya lama tertidur.