J ügynök (Will Smith) és K ügynök (Tommy Lee Jones) diadallal visszatér… a múltba. J 15 éve védi bolygónkat az univerzum mocskától, és látott már néhány furcsa dolgot, de egy csápos, kocsonyás, nyolckarú lényt sem tart olyan érthetetlennek, mint szűkszavú kollégáját, K-t. Amikor utóbbi eltűnik, sőt egy időhuroknak köszönhetően úgy tűnik, hogy talán sosem létezett, hű társa mégis jelentős kalandra vállalkozik, hogy megmentse. Visszatér a múltba, hogy az eredeténél leplezze le azt a Földön kívülről irányított konspirációt, amely megpróbálja újraírni az emberi történelmet. A szolgálati időgép 1969-be, New York-ba repíti, ahol összefog az ifjú, de máris pókerarcú K-val (Josh Brolin). Csupán 24 óra áll a rendelkezésükre, hogy helyrezökkentsék az időt: a tét K élete, az ügynökség sorsa és az emberiség jövője.