Deja vu, jak każdy film mówiący o podróżach w czasie, ma skomplikowany wątek. Kluczem do jego zrozumienia jest scena, w które jeden z naukowców (ciemnoskóra kobieta) wyjaśnia pojęcie podróży w czasie. Kiedy jakaś osoba cofa się w czasie, powstaje nowa „linia czasowa”, która rozgałęzia się w innym kierunku od tej pierwotnej. Pierwotna linia czasowa (lub rzeczywistość jak kto woli), poczynając od punktu rozgałęzienia, istnieje równolegle z nową lub przestaje istnieć w ogóle. Więc, gdy Doug (D. Washington) cofa się w czasie, tworzy nowe rozgałęzienie w linii czasu, w której to zdarzenia z pierwotnej linii czasu nie miały nigdy miejsca. Z jego perspektywy, wszystko czego doświadczył od momentu powstania nowego rozgałęzienia zostaje wymazane.
Wstępnie, możemy przypuszczać, że po tym jak Doug cofnął się w czasie, ciągle działał w tej samej linii czasowej, którą opuścił. Możemy również przypuszczać, że wskazówki, której już znalazł w przyszłości, są tymi samymi, które zostawił po tym jak cofnął się w czasie. Jeśli jednak , po tym jak cofnął się w przeszłość, stworzył nową linię czasową i pierwotna linia czasowa nie jest już dostępna, to nie mógł sam zostawić wskazówek w pierwotnej linii czasowej. Więc kiedy je zostawił? Musiała to być jeszcze jedna wersja jego osoby z przeszłości (wcześniejszej linii czasowej). Poprzedni Doug musiał już wcześniej cofnąć się w czasie i zostawić wskazówki, PRZED początkiem filmu. Innymi słowy, potrzebował dwóch podejść, żeby uratować Claire i prom. Oto ciąg wydarzeń:

Wydarzenia, które miały miejsce PRZED początkiem filmu

Linia czasowa nr 1
Do Claire dzwoni terrorysta, który chce kupić od niej SUVa. Porywa Claire, zabija ją i umieszcza w jej samochodzie bombę. Claire nie wraca do swojego mieszkania i nie przebiera się w czerwoną sukienkę. Terrorysta wrzuca jej ciało do rzeki i umieszcza SUVa z bombą na promie. Bomba wybucha. W tej linii czasowej Doug z przyszłości nie istnieje i nie zapobiega niczemu. W mieszkaniu Claire nie ma żadnych wskazówek, odcisków palców, dziwnych nagrań na automatycznej sekretarce, ani karetki w miejscu skąd Doug później ratuje Claire. Teraźniejszy Doug prowadzi dochodzenie w sprawie zamachu i oczywiście nie znajduje żadnych wskazówek z przyszłości. Decyduje się użyć wehikułu czasu, wrócić do przeszłości i uratować Claire.

Linia czasowa nr 2
Używając wspomnianego wyżej wehikułu, Doug podróżuje w czasie wstecz o 4 i pół dnia. To automatycznie powoduje powstanie drugiego rozgałęzienia w linii czasu. Ta nowa linia czasowa daje Dougowi nową szansę ocalenia Claire i zapobiegnięcia zamachowi. Czyli wszystko zaczyna się od nowa. W tym momencie paradoksalnie mamy dwóch Dougów. Teraźniejszy Doug i Doug z przyszłości. Pamiętacie, że jeden z naukowców powiedział Dougowi, że może on być martwy jak wyląduje w szpitalu i że drugi Doug może przyjść do kostnicy i zobaczyć siebie samego martwego na stole. Kiedy Doug z przyszłości pojawia się w szpitalu, teraźniejszy Doug wiedzie dalej normalne życie, nieświadom, że dzieje się coś dziwnego. Dougowi z przyszłości udaje się przeżyć podróż w czasie (zostaje wskrzeszony defibrylatorem) i kradnie karetkę ze szpitala. Wjeżdża nią w budynek, w którym terrorysta przetrzymuje Claire i ratuje ją. Następnie jedzie z Claire do jej domu, zostawia wskazówki (napis „U can save her” na lodówce) i przy okazji zostawia swoje odciski palców w całym mieszkaniu. Doug z przyszłości wie, że jeżeli zginie, to teraźniejszy Doug odnajdzie zostawione przez niego wskazówki. Claire dzwoni do biura ATF, upewnić się czy Doug jest tym za kogo się podaje. Następnie przebiera się w czerwoną sukienkę. Wtedy Doug popełnia błąd i zostawia ją samą w mieszkaniu, myśląc, że tu będzie bezpieczna. Jednak, terrorysta, który wie gdzie ona mieszka, przyjeżdża do jej mieszkania i zabija Claire. Odcina jej palce u dłoni i podpala jej ciało, żeby uniemożliwić identyfikację ofiary opartą o kod DNA. Następnie umieszcza jej zwłoki w jej samochodzie, jedzie nad rzekę i wrzuca jej ciało do rzeki o godz. 10:42. Potem umieszcza auto na promie i odjeżdża. Doug próbuje znaleźć bombę i ją rozbroić, ale niestety mu się nie udaje. Więc, w tej linii czasowej nie udaje mu się uratować ani Claire ani promu. Wszystkie te wydarzenia jak do tej pory mają miejsce PRZED początkiem filmu.

Wydarzenia mające miejsce po rozpoczęciu się filmu.

Bomba na promie wybucha o 10:50. Widzimy tą eksplozję na początku filmu. Doug z przyszłości ginie w wybuchu, ale nikt tego nie wie, ponieważ jego ciało jest jednym z zapakowanych w czarne plastikowe worki, leżące na pomoście. Jest to udowodnione, gdy teraźniejszy Doug mijając zwłoki w czarnych workach, słyszy nagle dzwoniący telefon w jednym z worków i wydaje mu się, że to jego telefon (ma identyczny dzwonek) , a tak naprawdę jest to telefon Douga z przyszłości, którego zwłoki znajdują się w tym worku. Podążamy zatem za teraźniejszym Dougiem i jego dochodzeniem, tym jak znajduje wskazówki w mieszkaniu Claire i rozbitą karetkę. Jeżeli wcześniej nie cofnąłby się w czasie, to nie byłoby żadnych wskazówek w mieszkaniu Claire, rozbitej karetki i jej zwłoki nie miałyby na sobie czerwonej sukienki. Scenariusz wyglądałby jak dochodzenie Douga z linii czasowej nr 1. Wkrótce po zamachu na promie, Doug oddzwania do Claire (która dzwoniła do niego wcześniej rano tego samego dnia) i nagrywa się jej na automatyczną sekretarkę. Kiedy Doug jedzie do pustego mieszkania Claire, jej kot zachowuje się tak jakby znał Douga (tak naprawdę to Doug z przyszłości był już w jej mieszkaniu próbując ocalić Claire). Teraźniejszy Doug używa wehikułu czasu żeby zajrzeć w przeszłość, aż do linii czasowej nr 1, jednak zanim powstało rozgałęzienie linii czasowej nr 2, czyli zanim pojawił się Doug z przyszłości. Kiedy wreszcie udaje się złapać terrorystę, zachowuje się on dziwnie, ponieważ kilka dni temu zabił Douga z przyszłości.

Linia czasowa nr 3
Teraźniejszy Doug decyduje się użyc wehikułu czasu raz jeszcze. Kiedy siedzi już w wehikule, naukowiec z FBI mówi Dougowi, że zachowuje się on tak jakby już kiedyś cofał się w czasie. Doug odpowiada „Może już to robiłem”. Jest to wyraźnie podpowiedź dla widza, że właściwie to wcześniejsza wersja Douga cofała się już w czasie wcześniej. Po tym jak Doug przenosi się w przeszłość, powstaje trzecia linia czasowa. Doug ma kolejną szansę ocalić Claire i zapobiec zamachowi. Znowu rozbija karetkę w tym samym miejscu i zostawia te same wskazówki co poprzednio w mieszkaniu Claire, tak na wszelki wypadek. Tym razem jednak, dzięki wszystkim wskazówkom jakie zostawił poprzedni Doug udaje mu się uratować Claire i nie zginąć. Kiedy zabiera Claire do jej mieszkania, mówi jej najpierw żeby tu została, ale po chwili mając wrażenie „deja vu”, stwierdza, że lepiej będzie jednak jeśli pojedzie ona z nim. Jadą więc na prom i zapobiegają zamachowi, ale Doug z przyszłości ginie, unikając jednocześnie powstania anomalii, które miałyby miejsce gdyby Doug z przyszłości spotkał teraźniejszą wersję samego siebie. Natomiast teraźniejszy Doug z tej linii czasowej dostaje wreszcie Claire :)

Reasumując, w pierwszej linii czasowej, której nigdy nie widzimy prom wybucha. W drugiej linii czasowej prom wybucha znowu i to jest początek filmu. W trzeciej linii czasowej udaje się uratować prom.