Sıradışı bir yeteneğe sahip olan Sam Reide zamanda rahatlıkla yolculuk edebilmekte. Bu yeteneğini mesleki anlamda polislere yardım etmek için kullanan Sam, geçmişe yolculuk yapıp çözülememiş davaların peşine düşer. Davaların vuku bulduğu anlara dönüp olaylara birebir şahitlik ederek günümüze geri dönüp dava suçlularını polis departmanına bildirir. Bu süreç boyunca ise aşamayı büyük bir titizlikle gerçekleştirir, zira geçmişte yapacağı ufacık bir hata geçmişteki olayların akışını etkileyebilir ve bu nedenle şimdiyi ve geleceği de tamamen değiştirebilir. Uzun bir süre her şeyi sorunsuz bir şekilde halletmiş olsa da bir gün eski sevgilisi Rebecca'nın kız kardeşi olan Elizabeth'in ortaya çıkmasıyla olaylar değişir. Elizabeth, Sam'den kendi katı kurallarını yıkarak geçmişe dönmesini ve Rebecca'nın katillerini engellemesini ister. Sam ikna olur ve planı uygular. Geriye döndüğünde ise kendini beklenmedik olaylar silsilesinde bulur.
'Kelebek Etkisi' serisinin son basamağı olan filmin yönetmen koltuğunda Seth Grossman bulunurken başrollerini Chris Carmack, Rachel Miner ve Melissa Jones paylaşıyor.