Sechzehn Stunden Ewigkeit erzaehlt die Geschichte des schlagfertigen Teenagers Mark (Kyle Allen), der in einer Endlosschleife immer wieder den gleichen Tag durchlebt und damit zufrieden ist. Seine Welt wird auf den Kopf gestellt, als er die geheimnisvolle Margaret (Kathryn Newton) trifft, die ebenfalls in der Zeitschleife feststeckt. Mark und Margaret fuehlen sich sofort zueinander hingezogen und machen sich auf die Suche nach all den kleinen Dingen, die diesen einen Tag perfekt machen. Was folgt, ist eine Liebesgeschichte mit einer fantastischen Wendung, waehrend die beiden darum kaempfen, herauszufinden, wie und ob sie ihrem nicht enden wollenden Tag entkommen koennen.