Eine Eilmeldung im Fernsehen: Kurz vor Chicago explodierte ein Personenzug – es gab keine Überlebenden. Wenig später erwacht Colter Stevens (Jake Gyllenhaal) in genau diesem Zug – im Körper eines anderen Mannes und an der Seite der jungen Christina (Michelle Monaghan). Nach und nach begreift der Kampfpilot: Er ist im „Source Code“. Dank dieser Technologie kann Stevens den Körper eines anderen Menschen übernehmen – für acht Minuten vor dessen Tod. Sein Auftrag: Finde die Bombe und schalte den Bombenleger aus. Wieder und wieder durchlebt Stevens die Katastrophe und setzt das Puzzle mit Christinas Hilfe zusammen. Die Zeit drängt, denn ein weiterer, viel größerer Anschlag droht.