故事开始于70年代的北京。郭家的小儿子呱呱坠地,两个哥哥对他疼爱有加。然而,在一场意外中,大儿子失手将邻居杀害,因此面临了锒铛入狱的结局。出狱之后,老大的境遇并没有多少改善,一直在迷惘中度日,最终,他决定前往内蒙寻找自我。
老二以卖菜起家,之后又摆起了羊肉摊子,只要是能赚钱的生意他都有兴趣掺一脚,但是没什么经验和头脑的他却总是在钱上面吃亏。老三进入大学接受高等教育,毕业之后进入股票市场,在师傅的带领之下很快就走上了正轨,生意越做越好。老四有先天性的缺陷,却并没有气馁和放弃,而是不断的努力突破自我,最终找到了人生的价值。。在阿富汗执行任务的美国空军飞行员科特史蒂文斯上尉(杰克·吉伦哈尔 Jake Gyllenhaal 饰)突然惊醒,发现自己在一辆高速行驶的列车上,而他的身边坐着一个素不相识的女子克里斯蒂安(米歇尔·莫娜汉 Michelle Monaghan 饰)正在与自己讲话。科尔不知自己为什么会在这辆车上,而且他发现自己居然是以另一个人的身份存在,正当他迷惑不解的时候,列车上忽然发生爆炸……
科特又一次惊醒,发现自己身处一个密闭的太空仓里,有一位女军官古德温(维拉·法米加 Vera Farmiga 饰)正在通过视频和自己对话,并要求自己报告列车上发生的事情。一头雾水的科特还没搞明白是怎么回事时,他又一次被送上那辆列车。这次之后,科特终于明白自己在执行一件任务,负责调察芝加哥火车爆炸案找到恐怖份子并查出他的下一个目标。科特被一次又一次的送上那辆高速列车,每次只有八分钟的时间调察,调察过程中,科特发现自己已在一周前去世,原来他正在参与是一项“脑波原代码”的秘密任务,这项任务通过已经死亡的科特尚未完全死亡的脑细胞影像来还原事件,调查事情的真相。最终,科特顺利完成了任务,但是他却决定再一次返回列车,拯救列车上那些无辜的生命……。