James Cole lebt in einer postapokalyptischen Zukunft, in der nahezu die gesamte Erdbevölkerung von einem Virus ausgelöscht wurde. Mithilfe einer gefährlichen, nicht getesteten Zeitreise-Methode wird er 30 Jahre in die Vergangenheit entsandt. Seine Mission ist es, den Ausbruch der Katastrophe zu verhindern. Dabei stößt er auf die mysteriöse Gruppe, die für den Virus verantwortlich ist: die Armee der "12 Monkeys".