Le Capitaine Colter Steve, membre d'un projet gouvernemental top secret appelé SOURCE CODE, est envoyé dans le passé pour revivre en boucle les 8 dernières minutes du passager d'un train avant que celui-ci n'explose. Sa mission : identifier les auteurs de l'attentat afin de prévenir une attaque bactériologique sur Chicago. À chaque échec, les chances de pouvoir revenir dans le passé et de corriger le futur s'amenuisent. La course contre la montre commence...

Sam Bell est un employé de la société Lunar, société de forage qui a pour but de trouver sur la lune une quantité exploitable d'hélium 3, afin de répondre à la crise énergétique ou choc pétrolier. Vivant depuis plus de 3 ans dans la station spatiale lunaire Sarang avec pour seul compagnon Gerty, une machine parlante très rationnelle, qui envoie l'image d'un smiley sur un écran pour montrer son humeur. Deux semaines avant d'achever son contrat, Sam fait une découverte déroutante...