《十二猴子》故事设定在未来世界，1996 年一种致命病毒肆虐全球，人类只能躲到地下生活。囚犯詹姆斯·科尔被选中，穿越回 1990 年寻找病毒起源和“十二猴子军”的线索。回到过去后，科尔被当成精神病人关进了精神病院，在这里他结识了精神病专家凯瑟琳·雪莉。科尔坚称自己来自未来，起初凯瑟琳并不相信，但随着科尔提供的一些线索逐渐得到证实，她开始动摇。科尔继续追查，发现病毒可能与一个名为“十二猴子军”的组织有关。在追查过程中，他和凯瑟琳的关系也逐渐发生变化。然而，事情的真相远比他们想象的复杂，科尔能否阻止病毒的爆发，拯救人类未来，充满了悬念。