一只蝴蝶在纽约中央公园的小黄花上扇动了一下翅膀，于是东京掀起风暴电闪雷鸣。也许人的一生就会被当年一点点不经意间细枝末节改变，从此走上不同岔口不能回头……
拓扑学中说这叫蝴蝶效应，你相信吗？
埃文·泰瑞博(艾什顿·库奇饰)是一个平平无奇的大学生，唯一和普通人不同的是从童年时代起，就有心理学家不停记录他每日生活中的全部细节。某天，埃文忽然读到了那些记录中的一部分，顿时，那些已经被他自己埋葬在内心最深处许多年的黑暗记忆又再次被唤醒，那是改变了他整个少年时代的不堪回首往事。
机缘巧合，埃文忽然发现自己可以通过一直搁在床下那些写着当年记录的笔记本回到过去，进入自己当年的身体。也许这些落满灰尘的笔记本可以让他从此摆脱所有不愉快的记忆，抱着这样的想法，埃文回到过去，力图改写历史，以为这样就可以治愈他受伤的记忆，让他和所爱的人们能从此之后幸福生活。
“如果你某天早上醒来发现也许你可以按照一个全新的方向重新生活，你会选择改变吗？”
埃文说：“是。”
他制定出无懈可击计划，执行起来也小心翼翼。但等他一旦回到现实，却发现一切都已面目全非。他的行为已经造成了损失惨重的改变，而他最亲密的那些朋友的生活已经南辕北辙。特别是他的初恋女友凯勒·米勒(艾米·斯马特饰)，他们是儿时玩伴，在经历了长久的漠然以对之后，发现彼此还是相爱。
为了弥补自己的错误，埃文只好一次次的回到过去，但每次总有些小事件在他不注意时层出不穷地发生，之后一连串连锁反应，到底让他和他朋友们的生活更加彻头彻尾的改变。于是埃文一次次尝试，他们的生活也就像高速火车一般刹那间从山顶冲下，树林或者河流在窗外一掠而过。凯勒从女招待到学生会主席再到落魄吸毒者。她的命运和他一样不停改变。
一团糟的现实最后到底要怎么收场？他们真的还会坚持对彼此的爱么？
埃文真的能得偿所愿，让每一个人幸福吗？
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