産婦人科医として成功したキャサリン（ジュリアン・ムーア）は、大学教授の夫デビッド（リーアム・ニーソン）と一人息子マイケル（マックス・シエリオット）と3人で、人が羨むような幸せな生活を送っていた。だが、それは表面だけで、彼女の心はいつしか孤独と焦燥に蝕まれていた。ある日、夫の携帯から、教え子との浮気を疑わせるメールを発見。心に湧き上がった不安を抑えられなくなった彼女は一計を案じる。偶然知り合った、若く美しい娼婦クロエ（アマンダ・セイフライド）にデビッドを誘惑させ、夫がどんな行動を取ったか報告させることにしたのだ。しかしクロエは、キャサリンの言いなりになるような素直な女ではなかった。次第に内に秘めていた魔性を発揮し、キャサリンの心の隙につけ込んで恐ろしい罠を仕掛けてくる。やがて、クロエに翻弄されたキャサリンと家族の平和な日常は、ガラガラと音を立てるようにもろくも崩れてゆく……。