莱伯特（休•杰克曼 饰）是19世纪的一名落魄贵族公爵，在家人为他安排的相亲宴会上，他为了追踪一个陌生人，疯狂科学家斯图尔特，无意闯入时空隧道，来到了100多年后的21世纪，斯图尔特的意外住院使公爵面对陌生的环境举步维艰。机缘巧合下，他邂逅了斯图尔特的前女友凯特（梅格•瑞恩 饰）——一个野心勃勃、独立聪明的广告界女强人，一连串的事情，使二人互相吸引，谱写出一段跨越时空的浪漫恋曲......

但是，穿越时空的情感注定不会一帆风顺。为了顺应历史的发展，出院的斯图尔特不得不把莱伯特送回属于他的年代，莱伯特和凯特刚刚开始的恋情面临时空分离的危机。两人是命定的缘分还是刹那的相逢？两人能否穿越时空的阻隔在一起？