Alice bắt đầu với sự u ám của cái chết, khiến hai người hoàn toàn phải chia xa mãi mãi trước khi được gặp lại nhau lần nữa như phép màu. Park Jin Gyum (Joo Won) là một thanh tra không bao giờ thể hiện cảm xúc, luôn giữ trong mình ý định sẽ trả thù cho cái chết tức tưởi của mẹ. Khi điều tra cho một vụ án bí ẩn, anh đã nhận ra sự tồn tại của những người du hành thời gian. Họ đến từ tương lai thông qua một không gian vũ trụ được gọi là Alice. Dần dần, anh trở thành người ngăn chặn những điều tiêu cực xảy ra thông qua nơi này.

Trong thời gian ấy, Park Ji Gyum gặp Yoon Tae Yi (Kim Hee Sun), người có khuôn mặt giống người mẹ đã mất Kim Sun Young (Kim Hee Sun). Park Jin Gyum khẳng định cuộc gặp gỡ giữa họ là sự tái hợp định mệnh. Yoon Tae Yi giờ đã là một nhà vật lý thiên tài, nắm giữ trong tay chìa khóa để du hành thời gian. Khi cùng nhau làm sáng tỏ bí mật xoay quanh chuyện du hành, Tae Yi đã dần nhận ra bí mật ẩn sau cuộc đời của cô.