未来の世界はエイリアンの侵略によるパニックに陥っている。軍事演説者のケイジ少佐（トム・クルーズ演じる）は、将軍（ブレンダン・グリーソン）が自分を指揮官にさせてくれるとは思ってもいなかった。」ノルマンディーの戦い」 命令を受け入れることを拒否した後、将軍は実際に彼を脱走兵として扱い、軍事キャンプに放り込むという罰を与えた。チームJに配属されたケイジは、戦いの初日に戦場で悲劇的な死を遂げたが、その死により彼を信じてくれたのは「フルメタル」だけだった。ウォリアー」リタ・ウォラタルスキー（エミリー・ブラント）。二人はケイジを訓練するうちに、エイリアンの「黒幕」オメガに関わる時間制御の秘密を発見するが、勝つ唯一の方法はケイジを死なせ続けて時間をやり直すことだった。 。上陸当日も戦いを繰り返すうちに、ケイジはリタを失いたくない気持ちが薄れていくのだった…。