Der krebskranke Al Templeton (Chris Cooper) vertraut seinem Freund, dem Highschool-Lehrer Jake Epping (James Franco), eines Tages ein ganz besonderes Geheimnis an. So offenbart er ihm, dass sich in der Vorratskammer seines Cafés ein Portal ins Jahr 1960 befindet. Weil Al fest davon überzeugt ist, dass die Welt eine bessere wäre, wenn der frühere US-Präsident John F. Kennedy im Jahr 1963 keinem Attentat zum Opfer gefallen wäre, bittet er schliesslich Jake darum, sich in die Vergangenheit zu begeben, um den schrecklichen Vorfall zu verhindern. Trotz anfänglicher Skepsis lässt sich der Lehrer auf die Zeitreise ein. Doch in den 60er Jahren wird sein Vorhaben nicht nur durch Kennedys mutmasslichen Attentäter Lee Harvey Oswald (Daniel Webber) und seine wachsende Liebe zur Bibliothekarin Sadie (Sarah Gadon) erschwert, sondern auch durch die Vergangenheit selbst, die sich eisern dagegen zu wehren scheint, geändert zu werden.