XX amžiaus pabaigoje žmonių populiaciją nuo žemės paviršiaus nušluoja mirtinas virusas. Išlikę keli procentai žmonijos priversti apsigyventi giliai po žeme. Nuteistasis Džeimsas Koulas sutinka dalyvauti eksperimentų serijoje mainais į amnestiją. Jis išsiunčiamas į praeitį, kad rastų žmones, atsakingus už paleistą virusą, ir gautų jo pavyzdį, pagal kurį galėtų sukurti priešnuodį. Įvykus klaidai jis atsiduria šešeriais metais anksčiau, nei planuota, ir dėl savo elgesio yra uždaromas į psichiatrijos ligoninę. Ten jis sutinka anarchistinių pažiūrų gyvūnų teisių gynėją Džefrį Goinsą. Šis bando padėti Džeimsui pabėgti iš ligoninės, tačiau bandymas nepavyksta. Koulas apsvaiginamas raminamaisiais ir prirakinamas prie lovos. Netrukus ligoninės personalas pastebi, kad Koulas dingo. Jis grįžta į savo laikus, bet netrukus vėl siunčiamas praeitin, kad surastų „dvylikos beždžionių armiją“ – pogrindinę grupuotę, tariamai paleidusią virusą, kuriai vadovauja Goinsas...

Filmo herojus Haris Kaulas - profesionalus San Francisko seklys, kurio užduotis sekti žmones, įrašinėti jų pokalbius. Jau pats Hario darbas padarė vyrą įtariu, tačiau, kai jam į namus pradeda skambinti anonimas, seklį apima paranoja, kad jis taip pat tapo sekamuoju.