Des scientifiques américains envoient quelques soldats dans le passé pour ce qui sera la première expérience de voyage dans le temps. Expédiés plusieurs millions d’années en arrière, ils se retrouvent face aux nombreuses créatures préhistoriques qui peuplaient la Terre à cette époque. De retour dans le présent, ils se rendent compte qu’ils ne sont pas seuls : l’expérience a dérapé, et le plus monstrueux des tueurs est désormais au coeur de Los Angeles…
En 2092, Nemo Nobody, âgé de 118 ans, est le dernier mortel vivant dans un monde d'immortels. Il est interrogé sur son passé et se retrouve sous les soins du docteur Feldheim, qui veut l'aider à mettre de l'ordre dans ses souvenirs brouillés. Profondément marqué par le divorce de ses parents et par ses échecs sentimentaux, le vieillard a des trous de mémoire et son témoignage est constitué d’épisodes contradictoires de son enfance, de ses amours et de sa vie conjugale. Nemo Nobody se remémore à travers différents flashbacks ses différentes vies dans des espaces-temps différents. Il imagine alors douze vies parallèles dont chacune est caractérisée par une épouse différente. Les variations de cette arborescence s'en tiennent parfois à très peu de choses, soit une illustration de l'effet papillon. Nemo livre par intermittence au spectateur quelques réflexions sur l'espace-temps, notamment le Big Crunch.
Un homme voyage dans le passé pour contrarier le projet d'un savant fou qui projette de remettre l'arme atomique à l'armée allemande en 1943. En 1943, le projet militaire «Philadelphia Experiment» s'était conclu par un désastre. Son but était de soustraire un navire à la détection radar. Un seul homme a survécu à l'expérience : David Herdeg qui, à la faveur de l'incident, a fait un bond de quarante ans dans le futur. En 1994, le docteur William Mailer utilise une technologie identique, celle du vortex temporel, afin de satisfaire sa soif de pouvoir. Son objectif est d'envoyer une bombe nucléaire en 1943, pour aider l'Allemagne à triompher des Alliés et changer ainsi le cours de l'Histoire. Pour sauver l'Amérique, David Herdeg, aidé par les rebelles et leur chef, Jess, tente de retrouver le générateur temporel afin de retourner en 1943 et de déjouer les plans du docteur Mailer.
Une brillante scientifique crée par accident une machine à remonter le temps à partir d'une machine à laver. Le gouvernement japonais arrive à la convaincre de se rendre en 1990 pour pourvoir empecher l'apparition de l'actuelle crise qui risque d'imploser l'économie du pays. Mais la mission prend une tournure dramatique quand la scientifique disparait. La seule personne capable d'aller à sa recherche dans le passé est Mayumi, sa fille agée de 17 ans!
Pour sauver le monde, Mothra remonte dans le temps pour tenter de vaincre un jeune roi Ghidorah.