En 1943, la marine américaine expérimente à Philadelphie l'innovation du docteur James Longstreet, destinée à faire disparaître les bateaux alliés des radars ennemis. Alors qu'un test est effectué sur l'USS Eldridge un incident survient : deux des matelots, David et Jim, sont projetés en 1984.

Pendant la Seconde Guerre mondiale, le projet Philadelphia a pour but de rendre les navires de la flotte américaine invisibles à ses ennemis. Le navire Eldrige tente l'expérience et disparaît littéralement. En 1984, une nouvelle opération menée est un succès qui ramène le navire Eldridge disparu en 1943. Mais à son bord, deux marins de cette même époque, Jim et David, traversent également ces 40 années.

Un homme voyage dans le passé pour contrarier le projet d'un savant fou qui projette de remettre l'arme atomique à l'armée allemande en 1943. En 1943, le projet militaire «Philadelphia Experiment» s'était conclu par un désastre. Son but était de soustraire un navire à la détection radar. Un seul homme a survécu à l'expérience : David Herdeg qui, à la faveur de l'incident, a fait un bond de quarante ans dans le futur. En 1994, le docteur William Mailer utilise une technologie identique, celle du vortex temporel, afin de satisfaire sa soif de pouvoir. Son objectif est d'envoyer une bombe nucléaire en 1943, pour aider l'Allemagne à triompher des Alliés et changer ainsi le cours de l'Histoire. Pour sauver l'Amérique, David Herdeg, aidé par les rebelles et leur chef, Jess, tente de retrouver le générateur temporel afin de retourner en 1943 et de déjouer les plans du docteur Mailer.