Clare (Rachel McAdams) siempre ha estado profundamente enamorada de Henry (Eric Bana), un bibliotecario de Chicago. Está convencida de que su destino es estar juntos, aunque no pueda prever cuándo tendrán que separarse de nuevo: Henry es un viajero en el tiempo, afectado por una inusual anomalía genética que lo obliga a experimentar su vida en una línea temporal errática, saltando hacia adelante y hacia atrás a lo largo de los años sin poder controlarlo. A pesar de que los viajes de Henry son tan impredecibles que Clare nunca sabe cuándo lo volverá a ver, se esfuerza por adaptarse a esta situación, ya que tiene claro que no podría vivir sin él.
