Kapitan Colter Stevens (Jake Gyllenhaal) budzi się w jadącym z dużą prędkością pociągu. Nie poznaje siedzącej obok niego dziewczyny, nie wie, gdzie jest. Po 8 minutach od jego przebudzenia pociąg eksploduje. Wtedy mężczyzna przekonuje się, że bierze udział w rządowym eksperymencie o nazwie: "Kod nieśmiertelności", który pozwala na wejście w ciało innego człowieka na ostatnich 8 minut jego życia. Zadaniem Stevensa jest rozpoznanie i powstrzymanie zagrażającego całemu Chicago terrorysty podkładającego bomby. "Kod nieśmiertelności" pozwala wracać na miejsce zdarzeń wielokrotnie i żołnierz z każdym powrotem na ostatnich 8 minut życia pasażerów pociągu będzie wiedział coraz więcej. Czy uda mu się znaleźć i powstrzymać atak bombowy... który już się wydarzył?

Kapitan Jack Colter (Jake Gyllenhaal) budzi się zszokowany w pociągu dojeżdżającym do Chicago. Mimo że pozostali pasażerowie zdają się znać go, on nie ma najmniejszego pojęcia gdzie, ani nawet kim, jest. Ostatnią rzeczą, którą pamięta, jest lot helikopterem podczas misji w Afganistanie. Nagle z przeciwnego toru nadjeżdża pociąg ekspresowy i wybucha bomba, najwyraźniej zabijając Coltera i innych podróżujących.
Jack dochodzi do siebie w odizolowanym pomieszczeniu, przywiązany do krzesła i ubrany w swój wojskowy mundur lotniczy. Wciąż nie wie, co się dzieje. Słyszy swoją kontrolerkę misji, Carol Goodwin (Vera Farmiga), która spokojnym głosem zadaje mu serię pytań testujących pamięć. Colter odpowiada na wszystkie, będąc zdumionym swoją wiedzą. Dowiaduje się, że ma do odegrania rolę w operacji "Oblężony Zamek". Zanim udaje mu się podjąć jakiekolwiek działania, Goodwin włącza maszynerię i... Colter znów budzi się w pociągu, w którym ocknął się za pierwszym razem, dokładnie w tym samym czasie i wśród tych samych pasażerów...