After surviving an attempt on her life, a reclusive mystery author discovers that her nanny has stolen her identity, forcing her to go to extreme lengths to get her children back.

Casey Newton (Britt Robertson) é uma adolescente com enorme curiosidade pela ciência. Um dia, ela encontra um pequeno broche que permite que se transporte automaticamente para uma realidade paralela chamada Tomorrowland, repleta de invenções futuristas visando o bem da humanidade. Ela logo busca um meio de chegar ao lugar e, no caminho, conta com a ajuda da misteriosa Athena (Raffey Cassidy) e de Frank Walker (George Clooney), que esteve em Tomorrowland quando garoto mas hoje leva uma vida amargurada.

A antiga rivalidade entre as irmãs Cass e Jane reaparece quando a primeira deixa o hospital psiquiátrico para criminosos e tenta recuperar sua filha, que está sob os cuidados de Jane. Para proteger a sobrinha, e sabendo que sua irmã ainda pode ser perigosa, Jane decide resolver a situação por seus próprios meios.