主人公クロノたちは偶然の事故から時間を移動する手段を発見し、時を越えて様々な時代を行き来する中で、自分達に降りかかる問題を解決していく。やがて荒廃した時代に行き着いた主人公達は、そこが謎の生命体「ラヴォス」によって滅亡した自分たちの未来であることを知る。クロノたちは失意に陥るものの諦めず、ラヴォスの出現した原因を突き止めて未来を救う事を決意する。

時代を巡るうちに、ラヴォスとは、中世時代の魔王が人類殲滅のために創造した存在であるという説が浮上する。魔王に対抗できる勇者の力を目覚めさせ、魔王を倒すことは出来たものの、実際には魔王はラヴォスを創造したのではなく時空の彼方から召喚したに過ぎず、またもやラヴォスの正体は霧の向こうに消える。次に行き着いた原始時代では、恐竜人と原始人の生存を掛けた戦いが行われていた。クロノたちの活躍により、戦いは原始人の勝利で終わる。

しかしその時、天に輝く赤い星が近づいてくる。そこで原始人であるエイラのつぶやいた言葉「ラヴォス」にクロノたちは驚愕する。「ラヴォス」とは原始人の言葉で「巨大な火」の意味。別の惑星から地球へやってきた異星知性体、それがラヴォスだったのだ。クロノたちは、人々が魔法を利用していた時代におもむき、ラヴォスの力を手に入れんとする者の野望を止めようとする。しかしラヴォスの力は強大無比で、戦いの中でクロノが消滅してしまう。悲しみに暮れる仲間たちであったが、時の賢者ハッシュが持っていた「時の卵」クロノトリガーの力を借り、クロノは仲間達の元に戻ることに成功する。

そしてクロノたちは、ラヴォスとの最終決戦に挑む。

PS版
続編『クロノ・クロス』発売の2週間前である1999年11月2日に、プレイステーション移植版が発売された。2002年1月17日にはPS one Booksとして、2006年7月20日にはアルティメットヒッツとして廉価版が再発売となった。

基本的にはスーパーファミコン版と同じ内容だが、新しい要素が付加されている。
新作アニメーションムービー
タイトル画面および、重要な場面のいくつかでセルアニメが流れる。制作は東映アニメーションで、鳥山キャラを再現した本格的なもの。ただしSFC版のイベントに割り込む形でムービーが挿入されるため、ムービーと実際のゲーム中で、同じイベントを表現したものを二重に見ることになる。また、SFC版のオープニングデモはアニメーションによるオープニングムービーに差し替えられている。エンディングのムービーでは続編『クロノ・クロス』につながる場面と、メインキャラクターのその後が描かれている。また、特定のエンディングを見ると追加されるエンディングムービーは、『クロノ・クロス』の時間軸に分岐する伏線である。さらに、一度このムービーを見た状態でシステムデータに上書きすると、以降そのシステムデータを利用する限り、どのエンディングでもこのムービーが流れる様になってしまう。ムービーでは史実の様に淡々と出来事が表示されるのみで、本作による歴史変革で変わった未来が過去に影響を及ぼして『クロノ・クロス』の歴史が生まれたという表現になっている。
おまけ
音楽、ムービー、一部の公式イラストやセル画、モンスターや技の詳細データ、アイテムの効果や入手場所のマップデータなどが見られる資料室。見たエンディングの種類に応じて少しずつ解禁されていく。

この他、一部の台詞や演出が変更されていたり、一部のバグが修正されていたりなど細かい変更点もある。

PS版ではCD-ROM読み込みのため、SFC版よりも処理がかなり遅くなっている。また音源がSFC版と違うため、音楽や効果音などの音質が若干変質している（PS移植版『ファイナルファンタジーV』なども同様）。

PS版には上記アニメーションムービーなどの追加要素のほか、ゲームデータのセーブをメモリーカードによって行うため（1ブロック使用）、3箇所しかセーブする場所の無かったSFC版とは違いセーブデータ保存数に実質限界がない、といった利点もある。