Dans un futur proche, la mafia a mis au point un système infaillible pour faire disparaître tous les témoins gênants. Elle expédie ses victimes dans le passé, à notre époque, où des tueurs d'un genre nouveau, les "loopers" les éliminent. Un jour, l'un d'entre eux, Joe, découvre que la victime qu'il doit exécuter n'est autre que lui-même, avec 20 ans de plus. La machine si bien huilée déraille.