James Cole和Cassandra Railly将回到他们从未去过的时代完成最后的关键任务。根据传言，只有一件武器能彻底阻止「目击者」（现在Olivia取代了Athan的位置），这是他们唯一的希望。但是要想赢得这场战斗，拯救时间本身，他们必须做出终极牺牲。另一方面，Cole的母亲……可能会给他带来麻烦。
CIA的反恐行动已经接近尾声，Joe（佐伊·索尔达娜 Zoe Saldana 饰）、Kaitlyn（妮可·基德曼 Nicole Kidman 饰）和Byron（迈克尔·凯利 Michael Kelly 饰）招募了一名新特工来潜入一个以前不为人知的威胁。随着来自各方的压力越来越大，Joe作为“母狮”计划的领导者，必须做出巨大的个人牺牲。
