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Tim Lake cresce in Cornovaglia, in una casa sul mare con il padre James, la madre Mary, lo zio distratto Desmond e la sorella minore Katherine ("Kit Kat"), dallo spirito libero. Il giorno del suo 21° compleanno, Tim apprende dal padre che gli uomini della sua famiglia hanno la capacità di viaggiare indietro nel tempo fino a momenti già vissuti. James scoraggia il figlio dall'usare il suo dono per acquisire denaro o fama e Tim decide di usarlo per migliorare la sua vita sentimentale.

L'estate successiva, Charlotte, un'amica di Kit Kat, viene a trovarlo. Tim si innamora subito di Charlotte, ma aspetta la fine del soggiorno per dirle cosa prova; lei gli dice che avrebbe dovuto dirglielo prima. Tim torna indietro nel tempo per dirlo a Charlotte nel bel mezzo della vacanza, ma lei gli consiglia di aspettare il suo ultimo giorno. Con il cuore spezzato, Tim si rende conto che lei non è interessata a lui e che i viaggi nel tempo non possono far cambiare idea a nessuno. Ritenendo di aver perso il vero amore, Tim diventa stanco.

Tim si trasferisce a Londra per intraprendere la carriera di avvocato e vive con un conoscente del padre, Harry, un drammaturgo misantropo e arrabbiato. Tim visita un ristorante Dans le Noir, dove incontra Mary, un'immigrata americana e editrice di libri. I due flirtano nell'oscurità e in seguito Mary dà a Tim il suo numero di telefono. Tornato a casa, Tim trova un Harry sconvolto, la cui prima del suo nuovo spettacolo è stata rovinata da un attore che ha dimenticato le battute. Tim torna indietro nel tempo per aiutare l'attore e lo spettacolo sarà un trionfo.

Tuttavia, quando Tim prova a chiamare Mary, scopre che, tornando indietro nel tempo per aiutare Harry, la serata con Mary non è mai avvenuta. Ricorda l'ossessione di Mary per Kate Moss e la ritrova una settimana dopo a una mostra di Kate Moss. Tuttavia, scopre che ora ha un fidanzato. Tim torna indietro nel tempo dopo aver scoperto quando e dove si sono incontrati, si presenta in anticipo rispetto all'arrivo del potenziale fidanzato e convince Mary a partire con lui. La loro relazione si sviluppa e Tim va a vivere con Mary. Una sera incontra Charlotte che sembra interessata a lui, cosa che Tim inizialmente sembra prendere in considerazione, ma rifiuta l'invito all'intimità, rendendosi conto di essere innamorato di Mary. Le chiede di sposarlo, si sposano e hanno una figlia, Posy.

Le difficoltà relazionali e lavorative di Kit Kat la portano a schiantarsi ubriaca con la sua auto il giorno del primo compleanno di Posy. Mentre Kit Kat si riprende, Tim decide di intervenire nella sua vita: evita l'incidente e porta Kit Kat indietro nel tempo per evitare la sua relazione infelice con Jimmy. I due riescono a tornare nel presente, dove Tim scopre che Posy non è mai nata e che lui ha un figlio. James spiega che non si possono cambiare gli eventi precedenti alla nascita dei figli e garantire che quel bambino sarà comunque concepito. Tim accetta di non poter cambiare la vita di sua sorella modificando il suo passato; lascia che l'incidente si verifichi, garantendo la nascita di Posy, e insieme a Mary aiuta Kit Kat ad affrontare i suoi problemi per migliorare la sua vita. La ragazza si stabilisce con Jay, un amico di Tim, e ha un figlio tutto suo. Tim e Mary hanno un altro figlio, un maschietto, che assicura il futuro di Kit Kat.

Tim scopre che suo padre ha un cancro terminale ai polmoni e che il viaggio nel tempo non può cambiarlo, perché tornare indietro per eliminare il fumo abituale annullerebbe il concepimento suo e di Kit Kat. Suo padre lo sa da tempo e viaggia indietro nel tempo per allungare la sua vita e trascorrere più tempo con la sua famiglia. Dice a Tim di vivere ogni giorno due volte per essere veramente felice: la prima volta, con tutte le tensioni e le preoccupazioni quotidiane, ma la seconda volta notando quanto può essere dolce il mondo. Tim segue questo consiglio; suo padre muore, ma Tim viaggia nel passato per fargli visita ogni volta che sente la sua mancanza.

Mary dice a Tim che vuole un terzo figlio. Lui è riluttante perché questo significa che non potrà più andare a trovare suo padre. Tim dice a suo padre che non può più fargli visita e insieme viaggiano indietro per rivivere un bel ricordo della sua prima infanzia, facendo attenzione a non modificare l'esperienza per non causare cambiamenti nel presente. Mary dà alla luce una bambina e Tim sa che non potrà più vedere suo padre. Tim si rende conto che è meglio vivere ogni giorno una volta sola, decidendo da quel momento in poi di non viaggiare più nel tempo, e arriva ad apprezzare la vita con la sua famiglia come se la stesse vivendo per la seconda volta.