La Seconda Guerra Mondiale si è conclusa e anche la vita avventurosa di Rick O'Connell e della consorte Evelyn sembra ormai essersi acquietata nella routine quotidiana di un sontuoso palazzo. Ma non è così perché il passato torna a incrociare la loro strada. Nell'antichità infatti il potente imperatore cinese Han aveva cercato di raggiungere l'immortalità grazie alle arti della strega Zi Juan. Ne aveva però tradito le aspettative amorose nei confronti di un suo generale ed era stato inesorabilmente punito. Trasformato insieme al suo esercito in statue di terracotta, Han è rimasto in attesa di un ritorno che viene puntualmente causato dagli O'Connell i quali si recano a Shanghai (siamo nel 1947) per restituire ai cinesi l'Occhio di Shangri La che è giustappunto ciò che occorre (ma loro non lo sanno) per risvegliare il terribile monarca. Per di più il loro figlio Alex, ormai cresciuto e con il virus dell'archeologia nel sangue, si trova proprio da quelle parti.

Il capitano Colter Stevens, pilota di elicotteri e veterano della guerra in Afghanistan, si risveglia su un treno di pendolari senza avere la minima idea di dove si trovi. Di fronte a lui Christina, una bella ragazza che lo conosce ma che lui non riconosce affatto. In tasca (e nello specchio) l'identità di un giovane insegnante di nome Sean Fentress. Poi l'esplosione, che squarcia il convoglio. Ma Colter non è morto, da un monitor un ufficiale donna lo informa che dovrà tornare sul treno per identificare l'attentatore e prevenire un successivo, più micidiale attacco. Ogni volta che farà ritorno sul treno avrà solo 8 minuti a disposizione. Di più non gli è dato sapere, la missione è top-secret, il suo nome: "Source Code".

Quando un misterioso oggetto proveniente dallo spazio atterra sul nostro pianeta, per le susseguenti investigazioni viene formata una squadra di élite, capitanata dall’esperta linguista Louise Banks. Mentre l’umanità vacilla sull’orlo di una Guerra globale, Banks e il suo gruppo affronta una corsa contro il tempo in cerca di risposte – e per trovarle, farà una scelta che metterà a repentaglio la sua vita e, forse, anche quella del resto della razza umana.