Als luchtverkeersleider op JFK is Dylan Branson (Michiel Huisman) op de top van zijn kunnen, tot hij op een dag om 14:22 verblind wordt door een flits. Twee vliegtuigen ontwijken net een botsing en Dylan wordt geschorst.
Geobsedeerd door herhalende gebeurtenissen die dagelijks om 14:22 plaatsvinden—een laag overvliegend vliegtuig, gierende banden—merkt Dylan een patroon op dat hem steeds naar Grand Central Station trekt. Daar, op hetzelfde tijdstip, ziet hij elke dag dezelfde mensen: een zakenman met een krant, een stel dat elkaar omhelst, schoolkinderen die de hal oversteken.
Tijdens een balletvoorstelling ontmoet Dylan kunstgalerijmedewerkster Sarah Barton (Teresa Palmer). De aantrekkingskracht tussen hen is direct en diep, maar er hangt een vreemde spanning in de lucht. Dylan voelt dat er iets bovennatuurlijks meespeelt, zeker wanneer de patronen blijven terugkomen, waar hij ook is.
Wanneer Dylan zijn obsessie probeert te ontrafelen, wordt Sarah bang en zoekt ze steun bij haar ex, Jonas (Sam Reid), een kunstenaar die toevallig werkt aan een hologram van Grand Central—precies zoals Dylan het elke dag ziet. Dylan’s verdenkingen groeien wanneer hij ontdekt dat een moord van een generatie geleden verbonden lijkt te zijn met hun situatie.
Opgejaagd door het steeds terugkerende patroon van 2:22, moet Dylan een gevaarlijk mysterie doorbreken om een fatale herhaling te voorkomen en zijn tweede kans op ware liefde te redden.