No ano 2035, o condenado James Cole ofrécese de mala gana para ser enviado atrás no tempo para descubrir a orixe dun virus mortal que acabou con case toda a poboación da terra e obrigou aos superviventes a entrar en comunidades subterráneas. Pero cando Cole é enviado por erro a 1990 en lugar de 1996, é arrestado e encerrado nun hospital psiquiátrico. Alí coñece á psiquiatra doutora Kathryn Railly e ao paciente Jeffrey Goines, fillo dun famoso experto en virus, quen pode ter a chave do misterioso grupo de bandidos, o Exército dos 12 Monos, que se pensa que é o responsable de desencadear a enfermidade asasino.