ベストセラー冒険小説家アレクサンドラ・ローバー(ジョディ・フォスター)は、対人恐怖症で外出恐怖症、そして潔癖症の引きこもり。自分が書くヒーロー、アレックス・ローバー（ジェラルド・バトラー）とは似ても似つかない女性だ。新作の執筆に励んでいるものの、原稿はなかなかはかどらない。何か小説に役立つネタはないかとネットで検索していたところ、孤島の火山のふもとで暮らす海洋生物学者ジャック（ジェラルド・バトラー）の記事に目を留める。大いに興味を惹かれたアレクサンドラは、ジャックにメールを送って協力をあおぐことにする。ジャックは、アレクサンドラの住むサンフランシスコから遠く離れた南の島で、娘ニム（アビゲイル・ブレスリン）と手作りのツリー・ハウスで二人暮らしをしている。元気いっぱいのニムは、冒険小説シリーズの強くてかっこいい主人公アレックスの大ファンで、寝る前に新作を読むのを楽しみにしている。ある日、ジャックは新種のプランクトンを採取するために船旅に出る。一人で留守番するニムは、アレクサンドラからのメールを受け取る。ニムは送信者名がアレックス・ローバーとなっているのを見て、憧れのヒーローからのメールだと思い込んで大喜びし、ジャックが海から戻ったら必ず協力すると約束する返事をする。一方、ニムをジャックの助手だと勘違いしたアレクサンドラは小説に使えそうなネタをニムに質問していき、二人は交流を持つ。ある夜、島を激しい嵐が襲い、ニムは船が難破したジャックと連絡が取れなくなる。ニムはヒーローのアレックスが必ず自分を助けに来てくれると信じて、アレクサンドラにSOSのメールを送る。ニムが幼い子供だと知ったアレクサンドラは、警察に電話しニムを助けようとするが、相手にされない。事態の深刻さを憂慮したアレクサンドラは、アレックスの幻影に励まされながら、一大決心をし、地図にも載っていないニムの暮らす島に旅立つ……。