15 年前
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一段破败的婚姻，让两个尚未成年的好兄弟天各一边。哥哥航一随母亲大迫希美回到位于鹿儿岛的外婆家，弟弟龙之介则和追寻音乐梦想的“废柴”父亲木南健次在福冈居住。兄弟俩有了各自的朋友圈，父母也似乎渐渐安定下来。可是，他们无论如何还是希望重新聚在一起。鹿儿岛开往福冈的新干线“燕”和福冈开往鹿儿岛的“樱”号途中会有一次短暂的交汇，传说这时许下心中愿望的话，奇迹就会降临。晴朗的一天，两兄弟各自带着朋友朝着心中的奇迹之地出发……。在阿富汗执行任务的美国空军飞行员科特史蒂文斯上尉（杰克·吉伦哈尔 Jake Gyllenhaal 饰）突然惊醒，发现自己在一辆高速行驶的列车上，而他的身边坐着一个素不相识的女子克里斯蒂安（米歇尔·莫娜汉 Michelle Monaghan 饰）正在与自己讲话。科尔不知自己为什么会在这辆车上，而且他发现自己居然是以另一个人的身份存在，正当他迷惑不解的时候，列车上忽然发生爆炸……
科特又一次惊醒，发现自己身处一个密闭的太空仓里，有一位女军官古德温（维拉·法米加 Vera Farmiga 饰）正在通过视频和自己对话，并要求自己报告列车上发生的事情。一头雾水的科特还没搞明白是怎么回事时，他又一次被送上那辆列车。这次之后，科特终于明白自己在执行一件任务，负责调察芝加哥火车爆炸案找到恐怖份子并查出他的下一个目标。科特被一次又一次的送上那辆高速列车，每次只有八分钟的时间调察，调察过程中，科特发现自己已在一周前去世，原来他正在参与是一项“脑波原代码”的秘密任务，这项任务通过已经死亡的科特尚未完全死亡的脑细胞影像来还原事件，调查事情的真相。最终，科特顺利完成了任务，但是他却决定再一次返回列车，拯救列车上那些无辜的生命……。
