Dans un avenir proche où les voyages dans le passé sont possibles, une agence de voyage Time Safari Inc. est spécialisée dans les excursions au temps des dinosaures. A cette occasion, les clients fortunés peuvent s'adonner à leur passion pour la chasse. Afin de ne pas bouleverser le cours du temps, chaque voyage est scrupuleusement planifié de manière à identifier un animal sur le point de mourir et arriver juste avant. Un jour pourtant, un chasseur (Edward Burns) trop nerveux s'éloigne de la piste et marche sur un papillon. Les répercussions historiques de la mort de l'insecte amplifiées par des millions d'années font que l'imprudent chasseur revient dans un futur qui n'est pas exactement celui qu'il a laissé... Il doit alors s'associer avec une scientifique pour repartir dans le passé et stopper les "vagues temporelles" occasionnées par l'accident et qui menacent aujourd'hui la survie de la race humaine.