Une théorie prétend que si l'on pouvait retourner dans le passé et changer quelques détails de notre vie, tout ce qui en découle serait modifié. On appelle cela "l'effet papillon". Evan Treborn a cette faculté. Fasciné il va d'abord mettre ce don au service de ceux dont les vies ont été brisées dans leur enfance. Mais rapidement Evan perd le contrôle. Les conséquences sont incalculables...

Ils se sont connus voilà bien longtemps. Un homme et une femme, dont l'histoire d'amour fulgurante, inattendue, saisie dans une parenthèse devenue mythique, aura révolutionné notre façon de voir l'amour. Aujourd'hui, l'ancien pilote de course se perd un peu sur les chemins de sa mémoire. Pour l'aider, son fils va retrouver celle que son père n'a pas su garder mais qu'il évoque sans cesse. Anne va revoir Jean-Louis et reprendre leur histoire là où ils l'avaient laissée...