끝없이 반복되던 생일의 굴레에서 겨우 벗어난 다음 날, 대학생 트리는 남자친구 카터의 룸메이트 라이언이 똑같은 하루를 반복하고 있다는 사실을 알게 된다. 모든 일의 원인은 라이언이 친구들과 함께 만든 실험용 양자 반응로였다. 문제를 해결하려던 순간 반응로가 폭주하고, 정신을 차린 트리는 또다시 9월 18일 아침, 카터의 방에서 눈을 뜬다. 그러나 이번에는 무언가가 다르다. 카터는 다른 여자와 사귀고 있고, 세상을 떠났던 엄마가 살아 있는 평행 세계였던 것. 이곳에 남고 싶은 마음과 원래 세계로 돌아가야 한다는 마음 사이에서 흔들리는 트리 앞에 아기 얼굴 가면을 쓴 살인마가 다시 나타나고, 트리는 루프를 끝낼 정답을 찾기 위해 또 한 번 죽음을 거듭하는 하루를 시작한다.