Kate se rend dans un grand magasin afin d'y faire un dernier achat pour Jack, son ex-petit ami. Elle perd connaissance quand une vendeuse lui vaporise un parfum dans les yeux. Dès lors, elle va revivre douze fois la veille de Noël. Elle va ainsi redécouvrir l'esprit de Noël, renouer avec sa famille, se faire des amis, et surtout rencontrer l'amour.
Colter Stevens se réveille en sursaut dans un train à destination de Chicago. Amnésique, il n’a aucun souvenir d’être monté dedans. Pire encore, les passagers du train se comportent avec lui avec familiarité alors qu’il ne les a jamais vus. Désorienté, il cherche à comprendre ce qui se passe mais une bombe explose tuant tout le monde à bord. Colter se réveille alors dans un caisson étrange et découvre qu’il participe à un procédé expérimental permettant de se projeter dans le corps d’une personne et de revivre les 8 dernières minutes de sa vie. Sa mission: revivre sans cesse les quelques minutes précédant l’explosion afin d’identifier et d’arrêter les auteurs de l’attentat. À chaque échec, les chances de pouvoir revenir dans le passé s’amenuisent.
Alors qu'elle se prépare à emmener son fils autiste Tommy en bateau avec son ami Greg, Jess, une jeune mère célibataire, entend la sonnette, mais il n'y a personne. Elle arrive plus tard au port sans Tommy, expliquant qu'il est à l'école, et elle embarque sur le voilier de Greg. Elle rencontre Sally et Downey, un couple d'amis de Greg, Heather, une amie de Sally, et Victor, un adolescent fugueur vivant avec Greg. Mais un phénomène climatique étrange plonge l'embarcation en plein cœur d'une tempête tumultueuse. Ils reçoivent un signal de détresse, puis la tempête fait chavirer le bateau, au cours de laquelle Heather est emportée dans l'eau, et les autres s'accrochent à l'épave du voilier. Lorsque la tempête se dissipe, les survivants voient l'espoir renaître avec l'apparition d'un paquebot sorti de nulle part.
Héctor et Clara, un couple, viennent d'emménager dans une maison. Lorsque le téléphone sonne, Héctor décroche mais personne ne parle. Il rappelle immédiatement le numéro qui vient d'appeler mais tombe sur un répondeur.
Un homme (Jay Mohr) passe le réveillon de Noël chez la mère de son fils et revit sans cesse la journée de Noël, jusqu'à ce qu'il réalise à quel point il est devenu égoïste et qu'il doit changer de comportement.
Claire Parker, jeune étudiante, travaille dans une station service. Son petit ami, Jimmy doit venir la chercher, mais c'est Duke un ami de Jimmy qui arrive. Il propose à Claire de la raccompagner chez elle. Elle accepte. Duke ne tarde pas à révéler son vrai visage : il va battre Claire à mort, la torturer, la mutiler. Pourtant, dans ce qui semble être le lendemain, Claire est à son poste à la caisse de sa station-service, indemne. Était-ce un simple cauchemar ? Pas sûr, car l'horrible scénario se reproduit avec de nombreuses variantes qui toutes aboutissent à la même fin : Duke, le serial killer torture, viole et tue la malheureuse Claire. Un paire de boucles d'oreilles en forme d'étoile apparaît et revient sans qu'on comprenne quel est le sens de ces boucles. Claire assiste à un cours de Littérature où il est question de "l'Enfer" de la "Divine Comédie" (Dante Alighieri). Claire découvre par ailleurs de nombreuses incohérences dans ce qui lui arrive ; elle peut soit revivre l'histoire depuis le début, comme si elle avait dormi à son travail, ou bien la reprendre en plein milieu sans logique apparente ; tantôt Jimmy est tué avant elle, tantôt il la raccompagne mais le tueur est déjà dans la maison. La Police ne la croit pas, mais sur la base de la description qu'elle donne, lui montre la photo d'un tueur en série, en qui Claire reconnaît Duke. Mais le sheriff lui apprend que le tueur a été en fait tué un mois auparavant. Elle se réfugie chez sa meilleure amie mais celle-ci la livre au tueur. Elle découvre même son propre cadavre enterré dans un champ.
Camp Hiawatha, 1981. Deux jeunes gens sont assassinés par un tueur inconnu. Vingt-quatre ans plus tard, quatre amis (Angela, Jen, Mario, and Vade) se rendant à Boston se perdent dans la région et leur voiture tombe en panne, ainsi que tout leur équipement électronique. Ils entendent des hurlements dans la forêt et décident de passer la nuit dans le véhicule. Au matin, ils sont trouvés par des campeurs et du personnel du camp Hiawatha qui les invitent à rester. Les quatre jeunes gens se rendent très vite compte que les gens et les objets ont l'air tous droits sortis des années 1980.
Phil Connors, un présentateur météo, travaille au sein de la station de télévision régionale (fictive) WPBH-TV9, basée à Pittsburgh. Méprisant ses auditeurs, imbu de lui-même, Phil est très orgueilleux et accable ses collaborateurs de sarcasmes, ce qui fait qu’il est unanimement détesté par ses collègues de travail.
Barry Thomas est l'employé médiocre d’un centre de recherche nucléaire. Il se fait harceler par son chef, Anne Jackson, qui n’a pas eu de relations sexuelles depuis 1983 (et qui n’a de toute façon pas aimé ça), son collègue et meilleur pote, Howard, n’arrête pas de lui faire des blagues idiotes et sa vie sentimentale est un abîme. Pourtant au bureau, il y a bien cette scientifique, Lisa, dont il est amoureux. Aujourd’hui, il a réussi à lui parler. Elle semble un peu misanthrope, cela ne le rebute cependant pas. À la fin de la journée, sur l’esplanade, devant les bâtiments de la société, alors qu’elle achète des roses, Lisa se fait abattre par des inconnus en voiture. Barry, désespéré, va s’imbiber d’alcool avec son ami.
1980. Au cours d'une patrouille de routine dans l'océan Pacifique, le porte-avions nucléaire USS Nimitz est pris dans une tempête électromagnétique qui fait se tordre de douleur tout le monde à bord. Peu après, le calme revient et le bâtiment capte à la radio des émissions datant de 1941, parmi lesquelles des informations concernant la progression de l'armée allemande en URSS. À bord, personne ne parvient à expliquer ce qui se passe. Le commandant envoie un avion de reconnaissance au-dessus de la base navale de Pearl Harbor pour vérifier si une guerre a éclaté. Les photos qu'il ramène montrent le port intact, mais dans sa configuration de 1941, avec de nombreux cuirassés au mouillage. Dans le même temps, deux avions de chasse Grumman F-14 Tomcat envoyés en patrouille repèrent un yacht battant pavillon américain. À bord se trouve un sénateur américain, qui envisage de se présenter aux prochaines élections présidentielles contre Franklin Delano Roosevelt, et son équipe de campagne. Deux avions de chasse Mitsubishi A6M "Zéro" aux couleurs et marquages de la marine impériale japonaise arrivent alors et mitraillent le yacht qui coule. Seul le sénateur et son assistante survivent. Les Tomcat demandent et obtiennent du commandant du Nimitz l'autorisation de descendre les Japonais. Le porte-avions envoie deux hélicoptères SH-3 Sea King repêcher le sénateur, son assistante, le chien et un pilote japonais survivant. Lorsque les hélicoptères rentrent à bord, les officiers du Nimitz découvrent l'identité des naufragés. Il devient alors clair que le navire a été projeté 40 ans en arrière. Les Japonais ont attaqué le yacht, bien qu'il soit civil et que la guerre n'ait même pas été déclarée, pour qu'il ne puisse pas avertir les iles Hawaï de l'arrivée de la flotte japonaise. Le pilote japonais parvient à s'emparer du fusil d'un de ses gardes, abat plusieurs marins et exige de pouvoir passer un appel radio, visiblement pour prévenir son porte-avions. Un des officiers du Nimitz sème le trouble en lui expliquant qu'il connait leur plan d'attaque de Pearl Harbor, ce qui permet de l'abattre.
Le 19 mai 1972, le soir de la première représentation de sa toute première pièce de théâtre, Richard Collier est abordé en coulisses par une vieille dame qui lui remet une montre de poche et lui dit juste ceci : « Reviens-moi ». Huit ans plus tard, alors qu'il essaie de trouver l'inspiration pour sa nouvelle pièce au Grand Hôtel, il est étrangement captivé par la beauté d'une jeune femme, sur une vieille photographie du musée de l'hôtel. Avec l'aide d'Arthur Biehl, un vieil homme qui travaille à l'hôtel depuis 1910, Richard découvre que cette femme est Elise McKenna, une célèbre actrice des années 1920 qui séjournait dans l'établissement en 1912. En approfondissant ses recherches, il découvre qu'Elise était la vieille dame qui lui avait remis la montre huit ans plus tôt, et qu'elle est morte le soir de leur rencontre.