古い肖像写真の美女に恋をした青年が、時空を超えて憧れの人のもとへ会いにいく姿を描くSF恋愛映画の名作。母校で初演を迎えていた新進の劇作家リチャードのもとへ現れた老婦人は、金時計を手渡すと“帰ってきて”という言葉を残し去っていく。数年後、再び母校を訪れたリチャードはその町のホテルで一枚の肖像画に心を奪われる。そこに描かれた美女エリーズは、かつての老婦人の若き日の姿だった。日増しに膨れ上がる“彼女”への想いに苦しむリチャードは、ついに時間の壁を越えエリーズと出会う……。

1969年、ニューヨーク上空に珍しいオーロラが出現した日、消防士フランクは救助を終え、妻ジュリアと6歳の息子ジョンの待つ家へと戻ってきた。親子3人の生活は幸福な輝きで満たされていた。ちょうどその日のオーロラのように。だが、その2日後、フランクは殉職する。息子ジョンは深い哀しみに暮れる。それから30年。再びニューヨークにオーロラが出現した日、ジョンはふと父が愛用していた無線機を見つける。そしてそこから男の声が聞こえてくる……。まるでそれは父と話しているようだった。

アメリカのとある郊外の街。自宅のガレージでオフタイムを利用して研究開発に励むエンジニアのアーロンとその友人エイブ。ある時エイブが超伝導を利用した画期的なアイデアを思いつき、その装置の開発に乗り出した2人は、思いがけず小さな箱の中に時空の歪みを生じるワームホールを作りだしてしまう。そこで、箱を人が入れるほどの大きさにしてタイムトラベルをすることにした2人。そして過去に戻って株で大もうけするのだが、タイムトラベルのタブーである分身との遭遇が、2人の運命を大きく変えてゆく。

第二次世界大戦中の1943年、フィラデルフィア港でアメリカ海軍によるある極秘実験が行われようとしていた。“フィラデルフィア計画”と呼ばれるその実験は、敵のレーダーから消え、味方の船を探知されないようにするというものであった。その実行役となった水兵のデビッドとジムが実験機械のスイッチを入れた途端、実験の舞台である駆逐艦エルドリッジはレーダーのみならず、実際に海上からも姿を消してしまった。艦はしばらくして再び出現したが、艦内では乗組員が大火傷を負ったり、艦の壁や甲板に身体がめりこんだりしており、デビッドとジムは姿を消してしまっていた。

過去と現在を行き来する特殊能力を持っているサム（クリス・カーマック）は、過去に戻って殺人現場を目撃して警察の捜査に協力する私立探偵をしていた。ある日、サムの昔の恋人レベッカ（ミア・セラフィノ）の姉リズ（サラ・ハーベル）が現われて、10年前にレベッカを殺した真犯人を捕まえてほしいとサムに懇願するが……。