Bei einem Terroranschlag auf die Kiewer Oper greift eine Geheimtruppe mit vier CIA-Agenten ein, die sich als Angehörige der ukrainischen Spezialeinheit KORD (КОРД) tarnen.
Die Kapsel war nicht tödlich. Er wacht auf einem Schiff vor Dänemark auf, wird der Geheimoperation „Tenet“ zugewiesen und über den Windpark Nysted Havmøllepark an Land gebracht. Von der Wissenschaftlerin Barbara erfährt er, dass es Menschen in der Zukunft gelingen wird, die Entropie von Objekten bzw. die Kausalität umzukehren, so dass diese Objekte temporal invertieren: So werden Kugeln mit Schusswaffen nicht abgeschossen, sondern aufgefangen. Immer mehr solcher Objekte werden gefunden. Sie deuten auf einen künftigen Weltkrieg hin, den es zu verhindern gilt.
Die Herkunft dieser Kugeln weist auf den Waffenhändler Sanjay Singh in Mumbai hin. Der Protagonist und sein britischer Kollege Neil verschaffen sich Zugang zu ihm. Seine Geschäfte werden in Wahrheit von seiner Frau Priya geleitet, die ihnen berichtet, sie habe die Munition an den russischen Oligarchen Andrei Sator verkauft, der diese invertiert habe. Er habe sein Geld durch den Handel mit Plutonium erworben und arbeite nun für Menschen aus der Zukunft.
Sator lebt unzugänglich in London. Priya vermittelt dem Protagonisten deshalb den Kontakt zum britischen Geheimdienstoffizier Sir Michael Crosby, der ihn wiederum an Sators Ehefrau Kat verweist. Sie arbeitet in einem Auktionshaus und hatte eine von einem Fälscher namens Arepo reproduzierte Zeichnung von Francisco de Goya irrtümlich für echt befunden, die dann an ihren Mann verkauft wurde. Sir Michael unterrichtet den Protagonisten auch von einer kürzlich stattgefundenen Explosion auf dem Gebiet der Geschlossenen Stadt Stalsk-12 der ehemaligen Sowjetunion. Der Protagonist sucht Kat auf, die ihm berichtet, dass ihr Mann sie mit der Fälschung erpresse. Bei einem Yachtausflug vor Vietnam habe er ihr angeboten, sie gehen zu lassen, wenn sie ihm den gemeinsamen Sohn überlasse, was sie nicht über sich habe bringen können. Auch habe sie eine Frau vom Boot springen gesehen; wohl eine Geliebte ihres Mannes, wie sie glaubt.
Er ist Nolans elfter Spielfilm.
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