《源代码》正在阿富汗执行任务的美国空军飞行员库尔特·史蒂文斯上尉（杰克·吉勒哈尔饰）突然醒来，发现自己和一个他素不相识的女人坐在高速列车上。Christian(MichelleMoagha)自言自语。科尔不知道自己为什么会在这辆车里，他发现自己真的以另一个人的身份存在。就在他迷茫迷茫的时候，火车上发生了爆炸……库尔特再次醒来，发现自己在一个密不透风的太空舱里，一名女军官古德温（薇娅·法米加饰）正在通过视频自言自语，问道自己报告火车上发生的工作。在困惑的库尔特弄清楚发生了什么事之前，他又被送上了火车。这段时间之后，库尔特终于明白他的任务是调查芝加哥火车爆炸案，以寻找恐怖分子并找出他的下一个目标。库尔特一次次被送上高铁，调查时间只有八分钟。在调查过程中，库尔特发现自己一周前就去世了。原来他正在参与一项“脑电波密码”的神秘任务，这是一个通过死去的库尔特尚未完全死亡的脑细胞的图像来重建事件的任务，以调查工作的真相最终，库尔特成功执行了任务，但他决定再次回到火车上，拯救火车上无辜的生命……