公元2035年，人类被一种由12只猴子组成的病毒袭击。大多数人在这场病毒灾难中死亡，只有少数人侥幸逃脱，但他们只能在黑暗的地下生存。科学家们决定把人送回1996年，追踪这支由12只猴子组成的军队的起源。囚犯詹姆斯·科尔被选为志愿者。由于命运的奇妙转折，科尔被送回了1990年。当他向当时的人们描述未来的巨大灾难时，他被当作精神病患者逮捕，并被凯瑟琳·雪莉医生诊断为精神分裂症。在同为病人的杰弗里·格恩斯的帮助下，科尔逃了出来，回到了未来。由于无法确定12只猴子部队的来源，科尔又被送回了1996年。这一次，科尔发现12只猴子部队的起源是在费城。他找到了凯瑟琳医生，他们俩一起踏上了追踪12只猴子部队的冒险之旅！