Im Jahr 1943 betreibt die US Navy Experimente, die ihre Kriegsschiffe für das feindliche Radar unsichtbar machen sollen. Als einer dieser Versuche aus dem Ruder gerät, werden die beiden Soldaten David und Jimmy in das Jahr 1984 versetzt. Während sie unter dem Kulturschock zu leiden haben, wird der Geheimdienst auf sie aufmerksam und will sie in Gewahrsam nehmen. Noch größere Gefahr droht jedoch durch den Umstand, dass die Welt unweigerlich dem Untergang geweiht ist, sollte es David und Jimmy nicht gelingen, das Zeitloch zu schließen.

Zeitreise-Thriller, der sich auf das Titel gebende Experiment beruft, das die Navy 1943 durchgeführt haben soll und bei dem angeblich ein ganzes Schiff verschwunden ist. Nach viel versprechendem Start und netten Kulturschocks wie Rockmusik im Radio und Ronald Reagan als Präsident verflacht die Handlung zu einer Mischung aus Buddy- und Road-Movie. Erschwerend kommt hinzu, dass die Chemie zwischen Hauptdarsteller Michael Paré und Flamme Nancy Allen zu wünschen übrig lässt. 1993 entstand mit "Das Philadelphia Experiment 2" eine Art Sequel mit einer Zeitreise in die entgegengesetzte Richtung.