Будучи на войне капитан Колтер Стивенс в один момент открывает глаза и оказывается в поезде с девушкой по имени Кристина. Ничего не понимая, в панике он пытается все выяснить, но не успевает, так как поезд взрывается. Стивенс оказывается в капсуле, где с ним через экран компьютера разговаривает женщина в военной форме по имени Коллин Гудвин. Она объясняет ему, что он является исполнителем программы под названием «Исходный код» и вселяется в тело другого человека на последние восемь минут его жизни. В этот день в поезде взорвалась бомба и много людей погибло. Задача капитана – выяснить, кто это сделал, что бы предотвратить взрыв еще одной более мощной бомбы в центре Чикаго.

Стивенс снова и снова отправляется из капсулы в поезд, находит и обезвреживает бомбу. Не заметив, как это произошло, но Колтер успел влюбиться в девушку, сопровождающую его, и хочет спасти её и всех остальных людей в поезде. Капитану удается выяснить кто террорист и где еще одна бомба.
После выясняется, что во время выполнения операции в Афганистане капитана объявили погибшим, а его тело забрали военные. Ученые использовали его останки для запуска программы «Исходный код». Капитан оказался редкой возможностью использовать эту программу, ведь не используя возможности своего, тела он продолжал жить в своей голове. Он просит Гудвин отключить его от системы жизнеобеспечения после того как он спасет Кристину. Наперекор приказу начальника Гудвин готова выполнить просьбу Колтера и помочь ему.

Запомнив последовательность действий, солдат обезвреживает бомбу и арестовывает террориста. Целуя Кристину на последних секундах отведенных ему восьми минут, время для него замирает, но изменив ход событии, капитан создал новую реальность, в которой будет жить в новом теле.