寇特·史蒂文斯上尉(杰克·吉伦哈尔饰)本是美国陆军UH-60黑鹰直升机驾驶员,某一日他发现自己变成了一个高中历史教师萧恩,与萧恩暧昧中的女伴克莉丝汀娜·华伦(蜜雪儿·摩纳汉饰)一同搭火车前往芝加哥,正当他感到丈八金刚摸不着头绪的时候,火车爆炸了,他又回到一个军事基地,接受柯琳·古德温上尉(维拉·法梅加饰)的模拟测试,寇特被告知,他被五角大厦选中,进入了罗利奇博士(杰佛瑞·怀特饰)发明的“源代码系统”调查过去发生过的恐怖攻击案件。
实际上的寇特,已经在阿富汗被敌军击落,身负重伤,并且濒临脑死,美军对外宣称他已经阵亡,并追赠勋章,实际上以仪器维持他的性命,并将他的意识放入“源代码系统”,在系统的牵引下,寇特尚未停止的脑波进入系统,扮演着生命最后八分钟的萧恩,且必须在八分钟内找到恐怖分子在车上放置的炸弹,揪出恐怖分子,以避免该名恐怖分子对芝加哥进行更大规模的恐怖攻击。美艳的柯琳上尉是联络官,负责与寇特的通讯。历经重复多次的调查行动,寇特完成了揪出恐怖分子德瑞克·佛斯特(麦克·雅顿饰)的任务,系统外的恐怖分子本人亦被成功逮捕。但最后寇特对执行这些任务感到厌倦了,他不想要继续再重复体会死亡的过程,只想要得到安息。但罗利奇博士见到寇特在系统任务中展现的睿智头脑与敏捷的身手,于是想让寇特继续保持在植物人的状态,以仅有的意识来侦办其他的恐怖攻击事件。寇特只好哀求柯琳关掉维生仪器,希望能够让他“最后一次登上火车”,然后“解除任务”,回归永恒的宁静,而柯琳重视人道,也冒着抗命被罚的风险,照办了。