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.

Ben Willis, étudiant en art, est employé de nuit dans un supermarché pour payer sa formation. Il y fait la connaissance de quelques personnages hauts en couleur qui cultivent, chacun à leur manière, l'art de tromper l'ennui pendant les longues heures de travail. Ben, quant à lui, imagine qu'il suspend le temps, ce qui lui permet d'apprécier la beauté figée du monde et des êtres qui le peuplent.

Lorsqu'un milliardaire donne à un groupe de jeunes scientifiques des ressources illimitées pour étudier la science du transfert de matière, les scientifiques découvrent les secrets du voyage dans le temps. Mais ils découvrent rapidement que le projet est soutenu par un groupe extrémiste militant, et le milliardaire prévoit de remonter le temps et de prouver que Jésus n'est jamais ressuscité des morts.