クリスティーン（ニコール・キッドマン）は、事故の後遺症により毎朝目覚める度に、前日までの記憶が失われてしまう特殊な記憶障害を負っている。夫のベン（コリン・ファース）は、結婚していることや夫である自分のことすらも忘れてしまう彼女を、献身的な愛で支えていた。ある日、ベンの留守中に医師を名乗る男（マーク・ストロング）から電話がかかってくる。少し前から夫に内緒で、クリスティーンの治療にあたっているという医師は、「数週間、あなたは毎日の出来事をひそかに映像日記として撮影してきた」と言い、その隠し場所を告げる。そして、日記を再生したクリスティーンは、記憶障害の原因が、誰かに襲われて瀕死の重傷を負ったことだと知る。夫の言葉と相反する医師の言葉。一体誰を信じればいいのか？クリスティーンは〝昨日の自分からのメッセージ″を頼りに、謎を追っていくが、辿りついた真実は、想像もできないものだった。
ファッションデザイナーとして名を馳せるクリスティーンは、夫のフェリックスと幼い娘のボブスとダブリン郊外で悠々自適に暮らしていた。ある日、仕事中にクリスティーンはダニに寄生された犬の幻影に襲われる。8ヶ月後、クリスティーンは筋肉の痙攣、記憶喪失や幻覚などを引き起こす原因不明の体調不良に悩まされていた。そんな彼女の前に、ダイアナと名乗るフィリピン人の乳母が現れるのだが…。
宇宙飛行士のウィリアムは、人類史上初の有人火星飛行のパイロットに任命される。彼に与えられた任務は、資源が枯渇しつつある地球を救うため、火星を地球化する前線基地を設置すること。しかしそれは燃料などの問題で単独で遂行しなければいけない危険極まりないものだった。そうして全世界の注目を集めながら宇宙へと旅立つが・・・
