影片开头给大家埋下了一个伏笔，纵使细微如蝴蝶之鼓翼，也能造成千里外的飓风混沌理论，而这句话也是理解整部电影剧情的关键。电影的开头用了倒叙的手法，一开始男主伊万被追捕，并且在危急关头写下了一段富有深意的句子，而悬疑感从此刻开始了。
这天妈妈带着小时候的伊万去上学，艾文在一次绘画课上竟然画出了杀人的图画，然而他却完全不记得发生了什么事情，被老师发现后叫来了他的妈，妈妈一下子接受不了，儿子长得这么天真无邪的脸，却怎么会有这么可怕的想法？于是妈妈带着伊万去看医生检查，医生建议伊万每天写日记，来借此刺激记忆力，但好像没有什么作用，然而在这天伊万又忽然拿起了一把刀，但至于为什么拿起刀，他又忘记了。紧接着妈妈要出去工作，就让伊万去找邻居女主凯莉和凯莉的弟弟玩，可万万没想到，凯利的爸爸是个变态，竟然把伊万和凯利的衣服扒光拍视频。可是扒光衣服之后，伊万却又忘记了发生了什么事，而在身后看着一切的凯莉弟弟就非常的生气。后来伊万去了精神病院，去和他的精神病爸爸第一次见面，就差点被他掐死，而同样他也忘记了他的爸爸为什么会这样做，警察在危机之下只好一棒子将他的爸爸处理了。
时间过得很快，六年之后，伊万从小孩变成了青年，他和凯利还有凯利的弟弟以及小胖经常在一起玩耍，凯莉弟弟觉得四人在这无聊，便提议大家带着炸药去附近的小区信箱，在小胖放置完炸药后，伊万突然忘记了刚才发生的事情。只记得大家一起在逃亡，而小胖由于受惊过度被送进了医院，觉得不对劲的妈妈带着伊万去看了心理医生，但也于事无补一头雾水。这天，伊万和凯莉兄妹去看电影，在电影院伊万叫凯莉别担心，说完之后两人准备亲亲，而站在一旁的凯莉弟弟看到了这一切，于是他就殴打路人甲出气，凯莉弟弟虽然长得矮，但是打起架来却是凶残至极。这天伊万和凯莉和小胖一起出去玩儿，但在路上却发现凯莉弟弟竟然想要烧死自己的狗，在一番激烈的打斗之后，伊万又失忆了。最后伊万的母亲决定，带伊万离开这个伤心的地方，搬离这个是非之地。
时间过得很快，又过了七年，伊万长大了，这天伊万无意中翻出了儿时的日记本，偶然间发现阅读直接可以穿越回到自己当天，并且穿越可以改变历史，原来穿越回去的时候就是小时候经常被穿越回去占据的记忆。第一次穿越，他来到了凯利弟弟要烧死他的狗的那天，并知道了那天一切所发生的事情，但醒来之后，他感觉那不是梦，很真实，所以他去找当年的小胖，问问他究竟是怎么回事？小胖因为童年的阴影，只能和飞机模型过日子，并且此时的小胖喜怒无常，但伊万也从小胖这里证实了，他看日记能穿越回去寻找答案是真的，伊万回去后又读起了日记。这次他穿越回到放置炸药的当天，目睹了当时的一切，却因不小心被烟头烫伤了肚子，回到现实，发现身上多了个伤疤。
这天伊万向妈妈询问关于爸爸的事情，才发现原来伊万的爸爸并没有精神病，而是与伊万具有同样的能力。伊万和妈妈来到了一间算命店，算命师傅看了伊万的手掌之后，非常惊讶地跟他说，你没有生命线，你不应该束缚在这个世界上，伊万的妈妈听了非常的生气，在伊万的一番追问下才得知，原来伊万的妈妈生下伊万之前，已经流产了两次。心有不甘的伊万这天又跑去找凯利，凯利现在在一家餐厅当服务员，老板人不好，还经常受到顾客的额外骚扰，但凯利只能忍气吞声，可以看得出他和小胖一样，因为童年的阴影，她过得十分不好。伊万等凯莉下班两人见面，在寒暄了几句之后，伊万问起小时候后扒光衣服当天到底发生了什么，可凯莉非常的激动，认为你大老远跑过来不是想我，而就是为了揭我的伤疤，两人不欢而散。而就在第二天，伊万回去后，凯利弟弟告诉伊万凯利自杀了。
在参加完凯利的葬礼后，伊万下定决心要使用他的能力来改变过去，于是伊万就穿越回去，找到他那个变态的爸爸并警告他，你这么做会对凯利的伤害有多大。之后伊万发现，人生轨迹与之前的完全截然不同，凯莉不仅健康的长大了，还成了伊万的女朋友，但是伊万发现跟以前的好朋友也完全不认识了。凯利爸爸在那次事件之后，对凯利很好，可是他又把气完全发在了他弟弟身上，所以导致了弟弟性格扭曲，进了监狱，凯利弟弟刚刚出来就要找艾文报仇，而接下来却被伊万错手给杀了。结果很不幸，伊万进了监狱，在监狱里还被要求捡肥皂，伊万受尽折磨，他想通过日记回到过去来改变这一切，但不幸的是日记又被监狱老大抢走了。只好找信主的狱友来帮忙，可是信主狱友又不相信伊万，伊万再一次证明自己穿越回去，这一次，他穿越到了绘画课上，画出了当时的画，然后对自己进行了自残，此时信主的狱友看到艾文手上突然长出了伤疤，相信了这一切都是神的旨意，于是就帮助伊万抢回日记。
同时伊万也成功地穿越回到了小树林，当天并提前拿了一个铁片给小胖，并告诉他这个是用来解开绳子救狗的，随后伊万好不容易说服了凯莉弟弟，但没想到的是，小胖帮他领了盒饭。伊万再次回到现实，发现整个世界已经完全变了样，他发现小胖疯了，并且小胖一直在埋怨是伊万害得他这样。所以伊万决定再次穿越回到见他爸爸那天，想把所有的问题都问明白，伊万知道自己的爸爸不是有精神病，他是跟自己有同样穿越能力的人，他问爸爸怎样才能让大家的结局变得更加完美？爸爸说自己每次穿越回去都希望把事情变得更好，可是越来越糟糕，并奉伊万要及时住手，可伊万却偏偏不听。
于是接下来就有了电影开始，爸爸突然发疯，被棒子打倒的那一幕。回到现实以后，伊万这天又来找凯莉，而现在的凯莉变成了一名妓女，伊万和凯莉说了他所经历的一切，凯莉并没有相信，同时也在抱怨着，如果你真的能够穿越回去，那就去挽救他那个不幸的童年。此时我们大家可以看得出，正如伊万他爸爸说的那样，穿越回去之后，身边的一切变得越来越糟糕，可艾文却偏偏偏不信，他想把事情变得更好。所以伊万回去之后决定继续穿越放置炸药的当天，伊万在千钧一发之际，成功的阻止并救下了邻居，可眨眼间回到现实，艾文却发现自己的四肢当天被炸没了，而小胖和凯莉也就顺理成章的成为了情侣，至于凯莉弟弟自从发生了当时的事情之后，精神得到了升华，变成了幸福的好青年，并且也非常顺利的大学毕业。这次穿越回去之后，发现身边的好朋友生活都非常的美好，但不幸的是，伊万妈妈却因为儿子残缺的成长，伤心欲绝，终日吸烟而得了肺癌。
伊万然想要拯救妈妈，他便又穿越到了拍视频的当天，伊万拿着雷管，并警告凯利的变态父亲，雷管却意外让凯莉领了盒饭，再次回到现实，伊万因误杀了凯莉被判刑，进入了精神病院。伊万找到医生，要日记本让凯利复活，医生却说精神病人根本没有日记本，你这种病跟你爸爸当年，每天要影集时一模一样。伊万明白了，不光是日记可以穿越，只要有记录过去的日记或者影集的东西都可以。伊万在跟妈妈要完录影带之后，也就出现了影片刚开始的一幕，艾文躲过追捕，在角落里偷看影集，这是他的最后一次穿越，他回到了他妈妈生产前的一刻，并用脐带勒死了自己，选择自杀的方式来结束这一切，这样一来，凯利和他的弟弟不会为了靠近伊万选择与爸爸同住，他们会选择他的妈妈，并且同时也避免了后面的所有悲剧发生。
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