Tidsresenärens hustru är en storslagen kärleksberättelse om Clare, en egensinnig konstnär och Henry, en äventyrslysten bibliotekarie. De har känt varandra sedan Clare var 6 år och Henry var 36 och gifter sig när Clare är 22 år och Henry 30. Det låter otroligt, men är sant. Henry lider nämligen av en genetisk åkomma som får honom att ofrivilligt resa i tiden.
Plötsligt ställer Henrys genetiska klocka om sig och han kastas framåt eller bakåt i tiden. Och Clare kan bara vänta på att han ska återvända.
Henrys tidsresor är en hemlighet som svetsar samman de älskande trots alla smärtsamma uppbrott. Kampen mot Henrys sjukdom blir en kamp för att hålla fast tiden; livet självt. Tidsresenärens hustru formar sig till en berättelse om ögonblickets skönhet såväl som dess skörhet. Det är en historia om separation och saknad, men också om en närvaro så stark att den spränger alla gränser.