行けるのは過去だけで未来は無理であり、自分の過去にしか戻れないと言われたティムは、それが信じられるはずもなかった。
試すには、暗い所で拳を握り戻りたい場面を念ずることだと言われたティムは、ばかげた話だと思うものの、クローゼットで試して、またここに戻って来るとジェームズに伝えて部屋に向かう。
クローゼットに入り拳を握り念じたティムは、そこから出ると、着ていた服が変わっていいたために驚く。
前日のパーティーに戻っていたティムは、新年になった瞬間に、前日は何もできなかった女性にキスして感謝される。
もう一度クローゼットに入り過去に戻ったティムは、ジェームズから、理想の人生を送るためにパワーを使うようにと言われる。
ティムは、そのパワーでガールフレンドができたらいいと思う。
その夏、キット・カットのボーイフレンド、ジミー・キンケイド（トム・ヒューズ）のいとこシャーロット（マーゴット・ロビー）が、家を訪れて二か月滞在することになる。
ティムは、シャーロットとの接し方に失敗する度に過去に戻り、彼女が気になるものの、何の進展もなかった。
最後の夜、シャーロットの部屋に向かうものの、結局は何もできなかったティムは過去に戻る。
シャーロットに愛を伝えたティムは、彼女から、この夏を共に過ごし、最後の夜に気持ちがどうなっているか教えてほしいと言われる。
夏は終わり、何も起こらずにシャーロットは去り、ティムは、タイムトラベルで愛は手に入れられないということを学ぶ。
翌日、家族に見送られて旅立ったティムはロンドンに向かい、未来と恋人を探そうとする。
アビーロードの近くに住むジェームズの脚本家仲間ハリー・チャップマン（トム・ホランダー）の家に下宿するため、ティムは彼の家に向かう。
気難しいハリーに迎えられたティムは、娘の部屋に案内される。
法律事務所で弁護士として働くことになったティムは、同僚のローリー（ジョシュア・マクガイア）に歓迎される。
半年後。
友人のジェイ（ウィル・メリック）に誘われてレストランの”ダン・ル・ノワール”に向かったティムは、真っ暗な店内に案内される。
暗闇の中、その場にいたアメリカ人のメアリー（レイチェル・マクアダムス）と話をしたティムは、母と同じ名前だと伝える。
メアリーとジョアンナ（ヴァネッサ・カービー）と共に食事をしたティムとジェイは、不思議な体験をしながら食事を楽しむ。
外で顔を見せてほしいと言われたティムは、メアリーとジョアンナを通りで待つ。
先に出てきたジョアンナを気に入ったジェイは、ティムを置いて二人で去ってしまう。
メアリーと顔を合わせたティムは、ジェイとジョアンナが姿を消したことを伝えて、彼女の連絡先を教えてもらえることになり、番号を携帯電話に入れてもらう。
ジェイに襲われそうだと言うジョアンナが叫びながら戻り、メアリーは直ぐに行くと伝える。
お互いを気に入ったティムとメアリーは、再会を約束して別れる。
久しぶりに幸せな気分になり帰宅したティムは、ハリーから、今日が舞台の初日だったと言われ、その内容は酷評されたことを知る。
気落ちするハリーに力になれると伝えたティムは、メアリーに会う前の過去に戻る。
ハリーと共に初演を前にした劇場に向かったティムは、セリフを忘れてしまうはずの弁護士役の役者（リチャード・グリフィス）の楽屋に向かい、セリフをチェックすることを勧めるものの、追い払われてしまう。
しかし、役者はセリフをチェックして再確認したために、本番ではスムーズに演技をする。
それを見たティムは喜ぶものの、検察官役の役者（リチャード・E・グラント）がセリフを語ることができない。
席を立ったティムは暗闇に向かい過去に戻り、舞台の脇で役者にセリフが書かれたボードを見せる。
役者は何とか役をこなし、観客は総立ちとなる。
舞台は絶賛されてハリーは満足するが、ティムの携帯電話にはメアリーの番号は入っていなかった。
”ダン・ル・ノワール”に向かったティムは、メアリーが帰ったことを知り、彼女が予約客ではなかったために連絡先も分からなかった。
翌朝、ハリーから、最高の脚本家だという批評が書かれた新聞を見せられたティムは、”マリオ・テスティーノ”の”ケイト・モス”の写真展が開催されていることを知り、メアリーがファンだと思い出してその場に向かう。
毎日、写真展に通いメアリーが現れるのを待ったティムは、ロンドンで働き始めたキット・カットにも付き合ってもらい、彼女がジミーに捨てられたことを知る。
ついに現れたメアリーに、初対面だと忘れて声をかけてしまったティムは、名前を知っていることなどを不審に思われる。
母の名前と同じだと話しながら動揺するティムに、友達が待っていると言うメアリーはその場を去る。
キット・カットの元に戻ったティムは、もう一度チャレンジするべきだと言われ、ジョアンナと話しているメアリーに再び声をかける。
ジョアンナを紹介されたティムは、知り合いかと思って話しかけたと伝えて、よかったら一緒に回らないかと提案するものの、メアリーはそれを断る。
しかし、ジョアンナからティムの笑顔が素敵だと言われたメアリーは、一緒に回ることをOKして、異常者にならないことと前髪フェチはゴメンだと伝える。
”ケイト・モス”のファンなだけだと言うティムは、彼女の魅力は歴史があると話すメアリーと一応、意気投合する。
お茶にしたティムは、メアリーから恋人がいると言われたために、そんなはずはないと思うが、最近、付き合い始めたルパート（ハリー・ハデン＝ペイトン）を紹介されてショックを受ける。
二人の出会いが1週間前だということを知ったティムは、ジョアンナのパーティーの日だったったと言われ、詳しい住所などを聞いて席を外す。
トイレに入ったティムは過去に戻り、ジョアンナのパーティーに向かい、彼女にメアリーの友達だと伝える。
メアリーに声をかけたティムは、最悪のような顔をしていると言って彼女を食事に誘い、”ケイト・モス”のファンだと伝える。
”ケイト・モス”の魅力は歴史があると伝えたティムは、未来でメアリーから聞いた話を語り、全く同感だと言われる。
外で何か食べようと言われたメアリーはティムに付き合い、建物から出たところでルパートにすれ違う。
二人はレストランに向かい、食事をして話をする。
ティムから仕事を訊かれたメアリーは原稿の閲読係だと答え、素晴らしい仕事だと言うティムは興奮する。
自分の仕事を訊かれて弁護士だと答えたティムは、セクシーだと言われる。
お互いを褒め合う二人は大いに盛り上げり、楽しい時間を過ごす。
メアリーから、車まで送ってほしいと言われたティムは、かなり長い距離を歩いたところで、車は家の前に停めてあることを知らされる。
家に着きキスしたティムとメアリーは、部屋に入り愛し合う。
ベッドから出て過去に戻ったティムは、メアリーと再び愛し合い、それを繰り返す。
一夜を共にした二人は翌朝、駅で別れ、その後、付き合い始める。
ある日、両親がアメリカから来ていることをメアリーから知らされたティムは、直ぐに訪ねてくると言われて焦る。
訪ねて来た両親フィッツとジーン（リサ・アイクホーン）を迎えたメアリーは、ティムを紹介して一緒に住んでいることを伝えて4人で食事をする。
翌日、メアリーが遠慮したためにローリーと共に王立劇場で観劇したティムは、客席にシャーロットがいたために驚く。
初恋の人だとローリーに伝えたティムは、シャーロットに声をかけて、友人のティナを紹介される。
二人が同性愛者だと思ったティムは、恥をかいてしまったために過去に戻るものの、ティナはゲイだと知って驚く。
戸惑うティムは、劇場でシャーロットを目撃した時まで戻り、何もせずにローリーと共に帰ろうとする。
シャーロットに話しかけられてしまったティムは、ティナを紹介されてキット・カットのことを訊かれ、ジミーと時々、会っているみたいだと言われる。
ティムと別れたシャーロットだったが、ティナに一人で食事に行ってもらったと言って戻り、彼を誘ってレストランに向かう。
楽しい時間を過ごすシャーロットは、あの夏を後悔してきたとティムに伝える。
タイムトラベルできたら拒まないと言われたティムは、直ぐ近くに住んでいるというシャーロットを送ることになる。
アパートの入り口に着き、シャーロットに誘われたティムは、大事な用があると伝えてその場を去り、急いでメアリーの元に戻る。
眠っているメアリーを起こしたティムは、彼女にプロポーズするものの失敗してしまい、過去に戻ってやり直す。
再びプロポーズしたティムはメアリーに承諾してもらい、二人はコーンウォールのティムの実家に向かい、母メアリーに歓迎される。
メアリーと共に家族と楽しく過ごしたティムは、仕事をクビになったキット・カットが家に戻って来ていることに気づく。
食事の際、家族にメアリーと結婚することを話したティムは、子供が生まれることも知らせて、皆から祝福される。
ロンドンに戻ったティムとメアリーは結婚式の準備を始めて、挙式はコーンウォールで行うことになる。
結婚式当日、怪しい空模様の中で式は始り、お気に入りの曲である”ジミー・フォンタナ”の”イル・モンド”が流れたためにティムは感激する。
式は無事に終わるものの雨が降り出し、自宅の裏庭で行われたパーティーは大変なことになり、皆は家の中に入り続きが行われる。
スピーチしたジェームズは、愛していると言い忘れたことをティムに話し、納得いかないと言って過去に戻り、それをティムに伝えるスピーチをする。
叔父のデスモンドから次は自分だと言われたキット・カットは、男運がないから自信がないと伝える。
その後メアリーは無事に女の子を出産し、ポージーと名付けたティムは、我が子を抱いた瞬間に、想像を絶する愛と不安を感じた。
メアリーとポージーのために引っ越したティムは、タイムトラベルをすることはなくなる。
ポージーの1歳の誕生日、ジミーがキット・カットと共に現われなかったために不思議に思ったティムは、二人が喧嘩をしたことを知る。
キット・カットが酔って車で出かけたことを知ったティムは心配する。
飲酒運転で事故を起こしたキット・カットは病院に運ばれ、駆け付けたティムとメアリーは、容態がよくないことを知る。
キット・カットが家を出た正確な時間をジミーから聞いたティムは、過去に向かい、彼女を迎えに行きポージーの誕生会に戻る。
ジミーと付き合うことでキット・カットが不幸になると考えたティムは、コーンウォールに向かい彼女と話す。
自分を落ちこぼれと決めつけるキット・カットに、絶対に誰にも話さないことを誓わせたティムは、タイムトラベルができる秘密を打ち明けて、彼女と共にニューイヤーズ・イヴのパーティーの夜に戻る。
ティムは、キット・カットがジミーと出会わないようにして彼を監視する。
自分と出会わなければジミーは他の女に手を出したことを知ったキット・カットは、彼に近づいて殴り倒す。
再びタイムトラベルしたティムは、キット・カットから、ジェイが素敵に思えるようになったと言われる。
家族と共に裏庭にいたジェイと話したキット・カットは楽しい時間を過ごし、その姿を見たティムは安堵する。
ロンドンの自宅に戻ったティムはメアリーに迎えられるものの、子供が男の子だったために驚き、ポージーが生まれなかったことにショックを受ける。
ポージーが誕生した時に戻ったティムはジェームズと話し、出産前に戻ると違う子が生まれてしまうことを知る。
その後、ポージーの1歳の誕生日の日にキット・カットは事故を起こし、メアリーと共に病院で付き添うティムは、キット・カットがジミーと別れると言うまでその場から離れようとしない。
帰ろうとしない二人の気持ちを察したキット・カットは、ジミーと別れ禁酒し真面目に働くことを約束する。
優しくて真面目な人とも付き合うと言うキット・カットに、ティムは、最近ジェイと会っていないのかと尋ねる。
ティムから、ジェイが自分に惹かれていると言われたキット・カットは、早く傷を治そうとする。
ティムから、もう一人子供がほしいと言われたメアリーは反対するものの、直ぐに4人家族になった。
ある日、作家に会うためにドレス選びをティムに手伝ってもらっていたメアリーは、ポージーのいたずらで原稿をシュレッダーにかけられてしまう。
電話がかかってきたために焦るメアリーは、それに出ようとしなかったが、何度もベルが鳴るために仕方なく出る。
母メアリーからだと言われたティムは電話を代わり、ジャームズがガンであることを知らされる。
メアリーとキット・カットと共にコーンウォールに戻ったティムは、ジェームズと話し、余命数週間だと知らされる。
以前にもこの話をしたことを思い出したティムは、それをジェームズに確認し、その時はショックを受けて抱きしめたと言われる。
ジェームズを抱きしめたティムは、タイムトラベルを使っても人生はやり直せないと言われる。
前向きに考えるべきだと話すジェームズは、ガンと宣告されたのに50歳に戻って息子と卓球ができるとティムに伝える。
ガンになることは知っていたと言うジェームズは、心配をかけたことをティムに謝罪する。
もう一つ重大な秘密があると言うジェームズは、幸せになる秘訣をティムに語る。
一つは、普通に生活するということだった。
ロンドンに戻り忙しない日々を送るようになったティムは、満足できる人生ではないように思えた。
もう一つの秘訣は、毎日を同じようにもう一度、繰り返すことで、二度目には、緊張や不安で気づかなかった人生の素晴らしさが実感できるということだった。
それを実行したティムは、満ちたりた楽しい日を送る。
コーンウォール。
ジェームズは亡くなり、葬儀のために実家に向かったティムは、過去に戻り父と話す。
ティムが自分の葬儀の日から来たことを知ったジェームズは、息子との時間を楽しむ。
葬儀を終えてロンドンに戻ったティムは、メアリーからもう一人、子供が欲しいと言われる。
新しい子供の誕生は父との永遠の別れだったために迷うティムだったが、メアリーに同意して、やがて彼女は妊娠する。
メアリーから生まれそうだと言われたティムは過去に戻り、ジェームズと卓球をして楽しみ、子供が生まれそうなので、会えるのはこれが最後だと伝える。
自分にしてほしいことを尋ねたティムは、ジェームズから浜辺での散歩だと言われて、二人で過去に戻る。
少年のティム（チャーリー・カーティス）を連れたジェームズは浜辺に向かい、楽しい時間を過ごす。
ティムとメアリーには三人目の子供が生まれ、ジェイと結婚したキット・カットも母親になる。
ティムは、その日を楽しむために未来から来て、最後だと思いながら今日を生きる、そんな、非凡であり平凡な人生の、タイムトラベルの最後の秘訣を悟る。
メアリーの寝顔を見ながら、子供達を起こして朝食を食べさせたティムは、ポージーを学校に送り、何度も手を振る彼女をいつまでも見つめる。
ティムは考える、自分達は一緒にタイムトラベルをして精一杯、生き、素晴らしい日々であることをかみしめることが大切だと。
