若き心理学者キャサリン（ジェニファー・ロペス）は、最先端の技術を使って研究患者の精神世界に入り込む治療を行っている。ある時、逮捕された異常連続殺人犯カール・スターガー（ヴィンセント・ドノフリオ）の脳に入り、彼が拉致した女性の監禁場所を探り出して欲しいとFBIからの依頼を受けることに。こうしてキャサリンは、危険人物の潜在意識に入るという、前代未聞の危険な冒険に挑み始める。彼女が入ったスターガーの脳内は恐ろしく異様な世界だったが、そこにはまだ病んでいない小さな少年スターガー（ジェイク・トーマス）の精神も残されていた。少年スターガーは、暴力的な父であるスターガー・キングに虐待されており、それがスターガーのトラウマになっていたのだった。キャサリンはその残虐な光景に打ち拉がれ、一度現実へ戻るが、被害者への想いからもう一度スターガーの脳内に入っていく。そしてキャサリンは、いつしかスターガー・キングの虜にされてしまい、精神世界と現実を区別する能力を失っていくが、不気味な体験をした後、無事に現実の世界へと戻ってくるのだった。