En vísperas de que una estrella se convierta en nova durante un periodo de dos semanas, el controlador aéreo Dylan Branson sale con sus compañeros de trabajo para anticiparse a su próximo 30 cumpleaños el 18 de abril. Sandy, el antiguo amor de Dylan, le regala entradas para un ballet aéreo.

Dylan se distrae en la torre de control cuando el reloj se detiene a las 14:22 y experimenta extrañas visiones. Dylan se recupera a tiempo para evitar por poco un accidente en la pista entre dos aviones. Dylan es suspendido tras el incidente.

Mientras Dylan se encuentra en la Grand Central Station al día siguiente, observa cómo una ventana del vestíbulo se rompe repentinamente a las 2:22.

Dylan va al ballet y conoce a Sarah Barton. Dylan y Sarah salen a cenar y a tomar algo después. Se dan cuenta de que Sarah era una pasajera en uno de los aviones que casi chocan.

Al día siguiente, Dylan es llamado a la estación Grand Central para recuperar su cartera perdida. Dylan observa una secuencia de personas que son las mismas que el día anterior justo antes de que una luz explote a las 2:22.

Dylan y Sarah tienen otra cita y comienzan una relación. Dylan y Sarah descubren que comparten el mismo cumpleaños: 18 de abril de 1986. Sarah también revela que trabaja en la Galería Howard Pace del centro, preparando una exposición con su ex novio, el artista Jonas Edman. Jonas muestra signos de celos cuando más tarde se entera de la nueva relación de Sarah.

Dylan se da cuenta de una secuencia familiar de eventos que ocurren a lo largo de su ruta diaria por tercer día consecutivo. Dylan se ve obligado a visitar Grand Central una vez más cuando sufre un violento accidente de taxi a las afueras de la estación. Más tarde, Dylan le cuenta a Sarah cómo ha sido testigo del mismo patrón de personas que se dirigen a las 2:22 de la tarde en el vestíbulo. Dylan comienza a tomar notas meticulosas sobre los eventos diarios recurrentes para encontrar el patrón.

El 15 de abril, Dylan asiste a la inauguración de la exposición de Jonas para poder ver a Sarah. Dylan se sorprende cuando la pieza central de la exposición resulta ser una instalación de hologramas que representa la estación Grand Central justo antes de las 2:22 de la tarde. Dylan se enfrenta a Jonas y acusa al artista de acosarle. Bill, el propietario de otra galería de arte, elogia a Jonas por representar la estación antes de un notorio triple asesinato. Jonas afirma no saber de qué habla Bill. Una vez que Dylan y Jonas se separan y los ánimos se calman, Sarah le pide a Dylan que se vaya.

Dylan encuentra un paquete de cartas de amor y una identificación de Jake Redmond escondida en las vigas de su loft. Dylan visita la galería de arte de Bill para ver una pieza fotográfica que representa los asesinatos que Bill mencionó la noche anterior. Esto lleva a Dylan a descubrir que Jake Redmond era un criminal acusado que supuestamente asesinó a la cantante Evelyn Mills y a su novio detective Noah Marks antes de ser abatido por la policía el 18 de abril de 1986.

Dylan lleva las cartas a Catherine, la hermana de Evelyn Mills. Catherine le explica que Evelyn y Jake estaban realmente enamorados. Sin embargo, Noah se puso celoso e instigó el tiroteo en Grand Central Station. Los policías corruptos ayudaron a inculpar a Jake como un psicópata asesino para proteger a Noah. Catherine también revela que Evelyn y Jake compartían el mismo cumpleaños: 18 de abril.

Dylan sigue dejando mensajes de voz sin respuesta para Sarah, esbozando el misterio. Sarah transmite la teoría de Dylan sobre un patrón repetitivo a Jonas, quien responde que todo es una mera coincidencia.

Dylan vuelve a Grand Central y descubre que el tren a Millhurst, en el que Jake y Evelyn planeaban irse juntos, ya no existe. Una lámpara de araña se estrella en el vestíbulo a las 2:22.

Sarah llega al apartamento de Dylan. Dylan le explica todo lo que ha descubierto y expresa su creencia de que son Jake y Evelyn reencarnados. Dylan también afirma que no pueden volver a verse ya que están destinados a morir al día siguiente. Sarah se va después de decir que no cree que haya un patrón.

Sarah le dice a Jonas que está enamorada de Dylan. Sin embargo, Jonas convence a Sarah de que deberían hacer un viaje juntos.

Dylan contempla la posibilidad de saltar desde el tejado de su edificio. A la mañana siguiente, Dylan deduce que la nova, que es la luz de una estrella que murió hace 30 años, le permite ver hacia atrás en el tiempo hasta el día en que murió.

Dylan entra en el desván de Jonas y descubre obras de arte, fotos y objetos que revelan la obsesión de Jonas por Sarah. Dylan también encuentra un maletín al que le falta la pistola.

Cuando se cancela su vuelo a Millhurst en el aeropuerto JFK, Jonas hace que su taxista les lleve a él y a Sarah a la estación Grand Central.

Dylan es detenido por la policía mientras corre hacia Grand Central. Se las arregla para escapar de la custodia y continúa corriendo hacia la estación.

Jonas comienza a comportarse como Noah Marks cuando, sin querer, intenta comprar billetes de tren para Millhurst y se refiere a Sarah como Evelyn. Sarah observa el mismo patrón de personas del que le habló Dylan justo cuando éste llega y Jonas saca una pistola.

Jonas dispara a Sarah. Dylan salta delante de ella para recibir la bala. Los policías que la persiguen abaten a Jonas exactamente a las 14:22. Cuando el reloj marca las 2:23, Sarah asegura a Dylan que lo han conseguido.

Dylan se recupera de su herida, se convierte en piloto y tiene un hijo con Sarah.