Nous sommes en l’an 2035. Les quelques milliers d’habitants qui restent sur notre planète sont contraints de vivre sous terre. La surface du globe est devenue inhabitable à la suite d’un virus ayant décimé 99 % de la population. Les survivants mettent tous leurs espoirs dans un voyage à travers le temps pour découvrir les causes de la catastrophe et la prévenir. C’est James Cole, hanté depuis des années par une image incompréhensible, qui est désigné pour cette mission.

Surgi de nulle part, le phénomène frappe sans discernement. Il n'y a aucun signe avant-coureur. En quelques minutes, des centaines de gens meurent dans des circonstances étranges, terrifiantes et totalement incompréhensibles. Qu'est-ce qui provoque ce bouleversement radical et soudain du comportement humain? Est-ce une nouvelle forme d'attaque terroriste, une expérience qui a mal tourné, une arme toxique diabolique, un virus qui a échappé à tout contrôle? Et comment cette menace se propage-t-elle? Par l'air, par l'eau, ou autrement? Pour Elliot Moore, professeur de sciences dans un lycée de Philadelphie, ce qui compte est d'abord d'échapper à ce phénomène aussi mystérieux que mortel. Avec sa femme Alma, ils fuient en compagnie d'un ami et de sa fille de huit ans...