科学家成功研制出时空穿梭机器，为防止有人利用该技术改变历史，美国政府成立时空管制委员会并安排专人负责。然而，仍有人借助时空机器回到过去，时空特警沃克专门负责捉拿这些人。十年前，一群不明身份歹徒闯入沃克家中，杀害了他的妻子梅丽莎。从那以后，沃克的生活彻底改变，他将全部时间用于追捕逃犯，似乎只有全身心投入工作，才能暂时忘却丧妻之痛。歹徒对沃克十分惧怕，他堪称真正的孤胆英雄。 这次，沃克回到20世纪初，抓回了过去的搭档。该罪犯私下告知沃克，幕后指使者是正在参加总统竞选的议员麦克考姆，但在法庭上，他宁愿被执行死刑，也不肯透露关于麦克考姆的任何信息。沃克明白，麦克考姆肯定用搭档亲人的安全威胁了他，所以搭档才不敢在法官面前揭发。沃克发誓一定要抓住麦克考姆。 兄弟部门派来女警菲尔丁和沃克一起调查此案，他们回到了十年前的1994年。在一处废旧库房里，沃克遇到了十年前的麦克考姆，以及乘坐时空机器返回当时的麦克考姆。沃克打算找机会抓住他，没想到菲尔丁竟然受雇于麦克考姆。经过一番搏斗，沃克回到了现在，而菲尔丁因受伤被麦克考姆扔在了1994年。 沃克说服上级，再次乘坐时空机器回到1994年。他知道只要菲尔丁活着，把她带回来就能指证麦克考姆。在医院，沃克找到了菲尔丁，菲尔丁同意出庭作证。沃克到化验室寻找菲尔丁的血液样本作为证据，却意外发现了梅丽莎的孕检资料。这时他才知道，梅丽莎死前已经怀孕，他对妻子更加愧疚。 当沃克返回菲尔丁的病房时，发现她已被麦克考姆的手下杀害。沃克决定改变历史。在妻子遇害当天，沃克到他们约会的地点找到她，并说出了真相。梅丽莎按沃克的要求，没把事情告诉当时的沃克，而是和他一起回了家。沃克埋伏在房子周围，等待歹徒出现。此时他惊讶地发现，那些歹徒竟是麦克考姆的手下！ 为了不让历史重演，沃克打电话把当时的麦克考姆也约到了自己家中。当麦克考姆在房子里安装炸弹，并用梅丽莎的生命威胁沃克时，1994年的麦克考姆也出现在了沃克家。同一空间里两个不同年代相同的人不能彼此接触，在沃克的精心策划下，麦克考姆碰到了自己，他因此从这个世界上消失。 当沃克回到2004年时，发现麦克考姆早已不存在，十年前他的神秘消失成了轰动一时的离奇案件。一切都已过去，沃克回到家中，迎接他的是心爱的妻子和十岁的儿子。