致死注射によって処刑されることになった凶悪犯、リー・レイ・オリバー（レイ・リオッタ）。これまで人間とは思えない数々の以上犯罪事件を起こし、人々から“怪物”と恐れられてきた男だったが、処刑用の担架に固定されて死を待つ瞬間、彼の脳裏には幼少時代からの思い出が走馬灯のようによみがえってきた…。数時間後、死体保管庫でリー・レイは目を覚ました。目の前に現れたのは、ハート・マーサー製薬の神経薬理学科に所属する、マイケル・コープランド博士（ウィレム・デフォー）と、副社長のアーロ・ペナー博士（スティーヴン・レイ）だった。彼らはリー・レイに麻酔と食塩水を注入して、ここまで運んできた。そして、ある医学プロジェクトに被験者として無期限で参加することを条件に、彼に再び生きる選択肢を与える。そのプロジェクトとは、激しい気性を抑えて脳の性質を変える薬物、アナグレスの人体実験。これにより、レイの凶暴な性質を修正しようとするのだ。しぶしぶ条件を飲んだリー・レイは、その存在をこの世から抹消される。研究所に監禁された彼は、初日から脱走を企てるが、あえなく失敗。その後はコープランド博士の監視のもと、アナグレスを6時間ごとに投与されていく。数日後には、大きな変化が訪れた。後悔の念や自責の思いが目覚め始めるだけでなく、リー・レイは自分の犯した悲惨な犯罪の悪夢を見るようになったのだ。結果、実験の第二段階として、コープランド博士は実験の場を実社会に移し、リー・レイに一般市民と同じ生活をさせることを決意する。結果を急ぐコープランド博士に対し、ペナー博士はよりいっそうの注意を忠告するが、コープランド博士の目の前には、“怪物＝リー・レイ”の姿はもうなかった。郊外にやって来たリー・レイは、ジョー・モンローという新しい名前とＩＤをもらい、安アパートに住み、第二の人生を歩もうとしていた。だがある日、彼は監視中のガードマンに睡眠薬を飲ませ、追っ手を振り切って姿を消してしまう。深い自責の念に駆られた彼は、過去、脳に損傷を与えたことで知的障害者となったゲイリーの自宅を訪れていたのだ。だが、ゲイリーの兄・ビル（ティム・ディケイ）が“処刑されたはずの男”リー・レイに気づき、復讐の念に駆られる。しかし、処刑に立ち会った警部たちは、ビルの言葉を信じることはなかった。一方リー・レイは、地元の洗車屋で働く学生テレサ（ミシェル・ロドリゲス）と出会う。ドラッグ中毒から立ち直り、自分と同様に第二の人生を歩んでいる彼女に惹かれるレイ。また、最愛の息子を失っていたコープランド博士とも、不思議な信頼関係が生まれようとするが……。