Clare (Rachel McAdams) esteve apaixonada sua vida toda por Henry (Eric Bana). Ela acredita que estão destinado a ficarem juntos, apesar dela nunca saber quando vão ficar separados: Henry é um viajante no tempo amaldiçoado por uma rara anomalia genética que o faz viver sua vida navegando pelo tempo, pulando do passado para o futuro sem controle. Apesar da condição de Henry os forçarem a ficarem separados sem aviso, sem nunca saber quando vão se reunir, Clare desesperadamente tenta construir uma vida com seu único verdadeiro amor.