Durante a Segunda Guerra Mundial, cientistas e militares norte-americanos se unem para a realização do "Projeto Filadélfia", uma experiência com campos de força cujo objetivo é tornar um enorme porta-aviões invisível ao radar inimigo. O experimento funciona, mas a embarcação realmente desaparece por alguns minutos, ficando invisível. Na verdade, ela foi sugada por uma espécie de buraco negro, por onde dois dos marinheiros, David (Michael Paré) e Jim (Bobby Di Cicco), atravessam um portal do tempo, chegando ao ano de 1984. Completamente perdidos, cultural e geograficamente, eles são perseguidos pelo exército enquanto tentam encontrar uma forma de voltar ao seu próprio tempo.