自從世界1996年被壹種致命病毒侵襲之後，生活在2035年的囚徒James Cole被強迫作為誌願者，由2035年穿越時空回到1996年追查當年病毒擴散的原因，以便由科學家想辦法預防並阻止它的發生。然而，時光穿越出現了誤差，James被送到了1990年的巴爾的摩。他被精神病醫生Kathryn Railly診斷為精神分裂和幻想癥，因為他向人們描述6年後將有50億人口死於壹場病毒災難。
在瘋人院中，他與病友Jeffrey Goines格外談得來，James主動幫助他出逃瘋人院，卻沒成功，James在被關進黑屋子時被2035年的科學家招了回去。第二次時空穿越依然出現問題，James被傳送到壹戰時期的戰場，而且受了槍傷，緊接著又第三次傳送到了1996年。病毒的發源地是在費城，於是他找到了Kathryn，讓她幫助他去費城，尋找釋放病毒的罪魁禍首：十二猴軍團。他們以這種怪異的圖案（十二只猴子圍成壹圈）為標誌。
James尋找到此時已經轉而支持父親成為名人的Jeffrey，發現Jeffrey就是十二猴軍團的領導者，繼而再次被科學家召回。James因得到重大調查結果而被特赦，但此時的他由於多次時空穿越而意識混亂，誤以為病毒等壹切都是他的幻想，於是他假作自願阻止十二猴軍團，實際為了回到過去而進行了第四次穿越。
與此同時，James預言對了谷倉中的小男孩，並且Kathryn從他腿中取出的壹戰子彈，這壹切讓Kathryn開始懷疑James的話的真實性。直到她發現在照片墻上的壹戰照片中有James的身影——這是她壹開始就覺得James眼熟的原因，Kathryn才終於相信James的確不是屬於這個時代的人，決心幫助他挽救人類的命運。
擴展資料:
創作背景:
作為提議拍攝《12只猴子》的幕後推手，影片監制羅伯特·考斯伯格壹直對1962年的法國短片《堤》情有獨鐘，在他看來，這部先鋒派短片足以造就出壹部非比尋常的科幻長片。考斯伯格說服該片導演克利斯·馬克與環球影業接洽，環球影業勉強同意買下改編拍攝權並找來大衛·韋伯·皮普爾斯和珍妮特·皮普爾斯編寫劇本。
制作人查爾斯·羅文決定讓特瑞·吉列姆執導本片，因為他相信吉列姆的風格非常適合片中的非線性情節和時間旅行。在執導本片之前，吉列姆剛剛放棄壹部改編自《雙城記》的電影，雖說《12只猴子》的劇本出自他人之手。
可壹向樂於自編自導的吉列姆仍對皮普爾斯夫婦的作品給予了充分肯定，他說：“這是壹部迷人而聰明的劇本，講述了壹個讓人困惑、有關時間、瘋狂和感知世界的故事，在支離破碎的背景中探究了瘋狂、夢境、死亡和重生。”
參考資料:百度百科-12猴子