In TimeShift übernimmt der Spieler die Rolle des weltberühmten und kürzlich aus dem aktiven Dienst ausgeschiedenen Testpiloten Colonel Michael Swift, der den tragischen Verlust seiner Tochter überwinden muss. Er versucht verzweifelt seinem Schicksal zu entrinnen, indem er ein einmaliges Angebot der US-Regierung akzeptiert, experimentelle Geräte zur Zeitkontrolle zu testen und der erste „Chrononaut“ der Welt zu werden. Während der Tests manipuliert er versehentlich die Zeit und kehrt in eine Gegenwart zurück, die nun nicht wieder zu erkennen ist. Die Demokratie, die er einst verließ, ist durch ein faschistisches Regime ersetzt worden – und sein Wissen darüber, wie diese alternative Gegenwart entstanden ist, hat ihn zum Staatsfeind gemacht. Bewaffnet mit dem „Quantum Suit“ – einer Art Anzug, der die Zeit verschieben kann – ist er nun auf der Flucht und hat die gefährliche Aufgabe, die Vergangenheit, die Gegenwart und die Zukunft wieder in Ordnung zu bringen.

TimeShift