脳科学研究者の太田悦子（片平なぎさ）・行雄夫妻は、森の奥の自宅で16ミリフィルムを見ていた。取り壊された病棟の地下室で悦子が見つけたそのフィルムには、戦前の満州で撮影された脳の実験の様子が映されていた。被験者たちが何かを凝視する姿を見た悦子は、自分たちに見えないものが見えていると呟く。やがて、スクリーンに白い光が現われる。悦子と行雄、偶然部屋に入ってきた幼い娘のみゆきとかおりは、巨大化するその光に目を奪われる。17年後、26歳になったみゆき（中村ゆり）は、すでに自殺した行雄の後を追うように、インターネットで知り合った人々と集団自殺をする決意をする。みゆきは発起人の服部（斉藤洋一郎）、理恵子（波多野桃子）、和志（郭智博）、拓巳（松嶋亮太）と地方の駅で合流し、ワゴン車で森の中の空き地に行く。一行が一斉に睡眠薬を飲み、練炭に火をつけると、急速に意識が薄らいでいく。みゆきは、悦子が経営する病院の隔離病棟で目を覚ます。フィルムを見て以来、悦子はここで非合法の脳手術を行っていた。被験者の脳のシルビウス裂という部位に電極で刺激を与えると、人間には見えないもうひとつの現実が見えるという。悦子はその実験を繰り返し、人間の霊的な進化を追究していた。数日後、失踪した姉を探してかおり（藤井美菜）が上京してくる。かおりはみゆきの恋人の本島（日下部そう）、刑事の平沢（高橋長英）と共に、みゆきのマンションを訪れる。かおりはその部屋に泊まり、夢の中でみゆきと会う。みゆきはかおりに、危険な人物が近づいていることを警告する。翌日、みゆきが言っていたのが悦子のことだと判明する。悦子は、理恵子を連れて隔離病棟を脱走したみゆきを探していた。かおりは本島を連れ、森の中のかつての我が家を訪れる。廃屋となったその家で、別人のように変わり果てたみゆきと理恵子を見つける。みゆきを隔離病棟に連れ帰った悦子とかおりに、想像を絶する恐怖が訪れる。