ウォール街のエリート金融マン、マーティン(チャニング・テイタム)と結婚したエミリー・テイラー(ルーニー・マーラ)の未来は、輝かしく歩み出すはずだった。だが結婚式の直後、マーティンがインサイダー取引で逮捕。豪奢な邸宅を没収されたエミリーは4年間の孤独に耐え、服役を終えたマーティンとニューヨークの質素なアパートメントで新たな生活をスタートさせる。そんなある日、エミリーは地下駐車場で事故を起こし、病院に運び込まれる。幸いにも軽傷で済んだが、診察を担当した精神科医ジョナサン・バンクス(ジュード・ロウ)は、事故現場の様子から彼女が故意に車を壁に衝突させて自殺を図ったのではないかと推測。エミリーはかつて患ったことのある鬱病を再発させていたのだった。抗鬱薬を処方され、カウンセリングを受けることを条件に退院したエミリーだったが、地下鉄のホームで自殺未遂を起こす。以前エミリーを診察したヴィクトリア・シーバート博士(キャサリン・ゼタ＝ジョーンズ)に相談したバンクスは、エミリーが睡眠障害や吐き気といった薬の副作用に悩んでいたことを聞き出し、エミリー本人の希望も受け入れる形でアブリクサという新薬を与える。するとエミリーの病状はたちまち改善していった。だが間もなく、マーティンの変わり果てた刺殺体が自宅の廊下で発見。通報したのは、ベッドで眠りから覚めたばかりのエミリーだった。現場には争った形跡はなく、凶器のナイフからエミリーの指紋が検出され、彼女は殺人容疑で身柄を拘束される。その後、マーティンの母親がテレビ出演し、アブリクサの製造元であるサドラー・ベネルクス社を糾弾したことで同社の株価は暴落。バンクスの自宅にも大勢のマスコミが殺到する。エミリーの裁判が始まり、弁護側の証人として出廷したバンクスは、エミリーはアブリクサの副作用で夢遊病になり、自己の意識がないままマーティンを刺したのではないかと証言。裁判長、検察、弁護士の協議の結果、一時的な心神喪失を認められたエミリーは殺人罪に問われず、精神医療センターで治療を受けることになる。しかし、バンクスが患者に危険な新薬を処方したとの悪評が広まり、研修医時代に診察した女性患者が自殺した過去まで蒸し返され、彼はオフィスを追い出され、妻(ヴィネッサ・ショウ)との仲も険悪になっていく。そんなある日、アブリクサが引き起こす睡眠時の異常行動に関するシーバート博士のレポートをネット上で発見したバンクスは、彼女が事前にその副作用について自分に忠告しなかったことに疑問を抱く。独自の調査に乗り出し、エミリーの事故現場や職場を訪ねて不審な点を洗い出したバンクスは、事件の背後に渦巻く陰謀の匂いをかぎ取っていくのだった……。