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。
