Captain Colter Stevens (Jake Gyllenhaal) ist auf einer Mission, um einen Bombenleger zu identifizieren, der nur Stunden zuvor einen Zug zerstört hat und plant, mit einer viel größeren Explosion im Herzen Chicagos Tausende weitere zu töten.

Ein streng geheimes Programm namens "Source Code" ermöglicht es Colter, kurzzeitig als ein anderer Mensch in der parallelen Realität des zum Untergang verurteilten Pendlerzugs zu existieren. Jedes Mal, wenn er zum Zug zurückkehrt, hat Colter nur acht Minuten Zeit, um die Identität des Bombenlegers aufzudecken. Je mehr er erfährt, desto überzeugter ist er, dass er die tödliche Explosion verhindern kann - es sei denn, die Zeit läuft vorher ab.