Año 2035. Tras la epidemia provocada por un virus asesino que ha matado a millones de personas, los supervivientes se refugian en comunidades subterráneas, húmedas y frías. El prisionero James Cole se ofrece como voluntario para viajar al pasado y conseguir una muestra del virus, gracias a la cual los científicos podrán elaborar un antídoto. Durante el viaje conoce a una bella psiquiatra y a Jeffrey Goines, un excepcional enfermo mental. Cole tratará de encontrar al ”Ejército de los 12 Monos”, un grupo radical vinculado a la mortal enfermedad.