Der Film hat keine Handlung im klassischen Sinn und ist nicht chronologisch aufgebaut. Er zeigt in sechs verschiedenen Handlungssträngen Figuren, anhand derer Facetten aus dem Leben von Bob Dylan dargestellt werden. Die Episoden wandeln zwischen realen, verbürgten Szenen und philosophischen, abstrakten Metabetrachtungen. Unter anderem wird gezeigt, wie Dylan im Jahr 1965 anfängt, die elektrische Gitarre (Fender Stratocaster) zu spielen (anhand der filmischen Figur Jude Quinn). Außerdem wird in Anlehnung an den Western Pat Garrett jagt Billy the Kid, zu dem Dylan den Soundtrack schrieb, Richard Gere als Billy the Kid gezeigt (als Parallele zu dem älteren Bob Dylan), der anfangs nur ein ruhiges Leben führen will und dann in einer Art Comeback seinen alten Widersacher Pat Garrett ein letztes Mal überlistet.

Der Film handelt von Henry DeTamble (geboren 1963) und seiner Frau Clare Abshire (geboren 1971). Henry leidet an einem seltenen genetischen Defekt, „Chrono-Impairment“ genannt, der ihn dazu zwingt, immer wieder von neuem spontan durch die Zeit zu reisen. Er kann diesen Effekt nicht beeinflussen, allerdings scheint er durch sein Unbewusstes gebunden zu sein, da er meistens an Orten landet, an denen er schon einmal war bzw. zu denen er noch kommen wird. Viele gewöhnliche Dinge wie Stress können Henrys Zeitreisen auslösen. Im Buch werden Ähnlichkeiten der Krankheit zur Epilepsie beschrieben.

Hannah hat nach dem Tod ihres Mannes Hunter jahrelang mit der Trauer gekämpft. Nun hat sie neuen Lebensmut geschöpft und plant eine Biografie über den verstorbenen Sänger, fürchtet aber die Konfrontation mit der Vergangenheit. Eines Tages taucht der New Yorker Professor Andrew in ihrer Kleinstadt auf, weil er selbst ein Buch über Hunter schreiben will. Hannah lässt sich nach einigem Zögern auf die Zusammenarbeit mit ihm ein, um sich endlich ihren Gefühlen und der Vergangenheit zu stellen.