В американском городке Мерсер находится исследовательский центр, построенный вокруг таинственной установки под названием Петля. Огромный подземный комплекс позволяет учёным проводить эксперименты, которые нарушают привычные представления о времени, пространстве и человеческом сознании. Местные жители давно привыкли видеть в лесах необычные механизмы и заброшенные детали оборудования, хотя никто не может точно сказать, какие открытия скрываются за стенами лаборатории. Семья Уиллардов тесно связана с работой комплекса. Расс руководил созданием Петли, его сын Джордж продолжает семейное дело, а внуки Коул и Джейкоб растут рядом с местом, где происходят необъяснимые события. Для мальчиков научные чудеса кажутся частью повседневной жизни, пока случайные находки не начинают менять судьбы их знакомых и родственников. Одна из таких историй начинается с девочки Лоретты. Её мать исчезает, и попытка разыскать её приводит ребёнка к загадочному устройству. Лоретта встречает мальчика Коула и неожиданно оказывается перед тайной, связанной с течением времени. Позднее события этой встречи получают новое значение, когда становится известно, как переплетаются жизни двух семей. Джейкоб тем временем переживает непростой период взросления. Он не уверен, что хочет идти по стопам родственников, и завидует свободе своего друга Дэнни. Когда подростки находят механизм, способный переносить сознание из одного тела в другое, они решают поменяться местами. Первоначальное любопытство быстро сменяется тревогой. Каждый из них получает возможность жить чужой жизнью, но последствия эксперимента оказываются гораздо серьёзнее обычной подростковой выходки. Необычные устройства влияют и на отношения взрослых. Гэддис, работающий при Петле, обнаруживает способ увидеть параллельную реальность. Там он встречает человека, который кажется ему удивительно близким. Возможность заглянуть в другую жизнь заставляет Гэддиса задуматься о собственном одиночестве и о том, что он действительно хочет изменить. Мэй и Итан находят прибор, способный останавливать время. Они используют его, чтобы продлить моменты, которые не хотят терять. Но вскоре девушка замечает, что даже остановленное время не может гарантировать постоянства чувств. Попытка удержать счастливое мгновение приводит к разочарованию и заставляет её по-другому взглянуть на отношения. За пределами города остаются следы прежних опытов. Дети отправляются на отдалённый остров и сталкиваются с опасным роботом, оставшимся там после давних событий. Для одного из мальчиков путешествие становится испытанием, которое навсегда меняет его представление о дружбе и ответственности. Другие жители Мерсера встречают странных существ и машины, напоминающие о том, что не все эксперименты закончились благополучно. Пока город продолжает жить рядом с Петлёй, Расс всё чаще задумывается о прожитых годах. Его здоровье ухудшается, а Джорджу приходится совмещать заботу о семье с обязанностями в исследовательском центре. Коул наблюдает за взрослыми и постепенно понимает, что научные открытия не способны остановить старение или защитить близких от потерь. После смерти деда Коул пытается справиться с горем и отправляется в знакомые места за городом. Там он сталкивается с устройством, которое неожиданно переносит его вперёд во времени. Вернувшись, мальчик видит изменившийся Мерсер и узнаёт, что для остальных прошло гораздо больше времени, чем для него. Люди, которых он помнит, успели повзрослеть и прожить годы без него. Судьбы Коула, его семьи и других жителей города оказываются связаны не только общими научными экспериментами. Каждый из них пытается сохранить дорогих людей, разобраться с сожалениями или найти своё место в мире. Петля открывает перед ними необычные возможности, но не даёт простых ответов на вопросы о любви, памяти, одиночестве и времени, которое невозможно вернуть.
