Главный герой фильма «День Сурка» Фил Коннорс в начале картины показан не слишком приятным человеком. Он работает телеведущим, но всего лишь в погодном разделе новостей. Неудивительно, что работа его не устраивает. А поскольку он застрял на этой должности, то превратился в желчного и замкнутого человека. Свой труд он не любит, коллег тоже, всех людей считает идиотами, о чём сообщает своей коллеге Рите Хансон по пути в городок Панксатони.
Зачем же Фил и съёмочная группа отправились в этот маленький город, находящийся в американской глубинке? Для съёмок репортажа о местном празднике, который называется «День сурка». Причём Рите, которая только недавно стала продюсером, и оператору поездка нравится, для них это повод отдохнуть от суеты большого города и развеяться. А вот для Фила это уже четвёртая поездка в подобные места, он откровенно скучает и поэтому заранее раздражён тем, что вынужден снова участвовать в очередном бессмысленном репортаже.
Таким образом, главный герой из-за своего эгоизма и замкнутости на собственных, притом не самых приятных, переживаниях, в общем-то уже давно существует в закрытом пространстве — но пока что не физически закрытом, а психологически. В Панксатони эта закрытость оборачивается временной петлёй, из которой Фил долго не может выбраться. Первое время он настойчиво ищет рациональные, чисто внешние способы покинуть ту реальность, в которой застрял. И лишь в финале фильма ему удаётся осознать, что для освобождения ему нужно измениться самому, что он и проделывает. В итоге его освобождает любовь Риты, которая очарована новой личностью Фила. В конце фильма герой принимает решение остаться в городке, который раньше ненавидел и всеми способами пытался из него вырваться.
Что же конкретно произошло с Филом за то время, которое он провёл внутри временной петли? В первый день он ещё не понимал суть происходящего и вёл себя как обычно. На второй день, снова проснувшись в том же номере и увидев на календаре вчерашнюю дату, 2 февраля, Фил в растерянности, он пытается понять, что произошло. На третий день он считает, что проблема в его психике и пытается решить её, обратившись к психиатру. Дальше Фил осознаёт, что просто так из «дня сурка» ему не выбраться. Заметим, что несмотря на ужас и панику, он каждый день продолжает участвовать в съёмках одного и того же репортажа, посвящённого местному празднику.
В какой-то момент Фил смиряется и пользуется обретённой им безнаказанностью — ведь окружающие всё равно утром забудут о том, что он вытворял. Он хулиганит и всячески развлекается, но удовольствия от этого не получает. Зная, что застрял в этом месте и времени, он теперь пробует все возможности, которые ему предоставлены — собирает всю информацию об окружающих его людях, соблазняет женщин, участвует в телевикторине.
Разумеется, такая жизнь в конечном счёте ему приедается и он пытается покончить с собой. Но и это ему не удаётся, утром Фил снова просыпается всё в том же гостиничном номере, живой и здоровый. Наконец, устав от бессмыслицы, Фил находит себе различные занятия: погружается в изучение истории городка Панксатони, играет на пианино и наконец, делает скульптуру изо льда. Причём в начале фильма, насколько можно судить, у Фила не было любимого хобби. Теперь у него сколько угодно времени на то, чтобы совершенствовать свои навыки, что Фил и делает.
Кроме того, Фил начинает совершать добрые дела, помогая тем, кто в этом нуждается. Он наконец-то обращает внимание на живущих рядом с ним других людей, в частности на Риту, которая страдает от одиночества. Ранее он пытался её соблазнить, но исключительно из «спортивного интереса»; она поняла это и дала Филу пощёчину. Но теперь Фил искренне ухаживает за девушкой и добивается взаимности. После того, как Фил и Рита проводят ночь вместе, «день сурка» наконец-то заканчивается.
В фильме не сказано, сколько раз Фил проживал один и тот же день. Всего показаны 34 дня, но при этом даётся понять, что герой провёл в этой временной петле долгие годы. Режиссёр картины Гарольд Рамис говорил, что изначально задумывался срок в 10 000 лет, но стало ясно, что Фил за это время не смог бы сохранить здравый рассудок. Фанаты фильма провели собственное исследование, подсчитав, какой срок потребовался бы Филу для обретения продемонстрированных им в финале навыков и пришли к выводу, что этот процесс занял бы 30-40 лет. Кто-то даже называл конкретную цифру (33 года и 358 дней), но на самом деле в фильме просто недостаточно информации, чтобы можно было определить срок пребывания Фила в «дне сурка» с подобной точностью