El capit�n Colter Stevens (Jake Gyllenhaal) se despierta en un tren sin sin saber c�mo lleg� all�. Sentado frente a �l est� Christina (Michelle Monaghan), una mujer que no conoce pero que evidentemente ella cree que si. Al buscar refugio en un ba�o, Colter se asombra al ver en el espejo el reflejo de otro hombre y al encontrar en su billetera identificaciones a nombre de Sean Fentress, un maestro de escuela.

De pronto, una gran explosi�n despedaza el tren. Casi instantaneamente, Colter es transportado a una unidad de aislamiento de alta tecnolog�a donde una mujer uniformada de nombre Goodwin (Vera Farmiga) exige saber todo lo que �l vio. Colter se encuentera en una misi�n de alta prioridad con el fin de identificar al terrorista que destruy� el tren horas antes y que a la vez planea matar a miles de personas m�s con una explosi�n de mayores proporciones en el coraz�n de Chicago.

Un programa super secreto denominado �source code�, le permite a Colter vivir brevemente como Sean en la realidad paralela del tren sentenciado. Cada vez que regresa al tren, Colter cuenta con s�lo ocho minutos para descubrir la identidad del terrorista y en cada ocaci�n recoge nueva evidencia pero su presa lo elude. Mientras m�s aprende, m�s convencido est� de que puede evitar que ocurra la mortal explosi�n -a menos que primero se acabe el tiempo.