オーストラリアの砂漠地帯にあるナスガリという小さな町に、キャサリン(ニコール・キッドマン)とマシュー(ジョセフ・ファインズ)の一家が引っ越してくる。ある満月の夜、二人の子供たちが神隠しに遭ったかのように姿を消してしまう。外にいた場合、砂漠の暑さの中で耐えられるのはせいぜい2,3日。子供たちに命を危ぶみ警官のレイ(ヒューゴ・ウィーヴィング)ら地元警察は大規模な捜索を行うものの、手がかりすらつかめず、次第に夫婦に疑いの目が向けられていく。一家にはそれでもなお明るみにできない事情を抱えていた。憔悴していくキャサリンに、先住民族アボリジニの子供たちが、虹の蛇が二人を飲み込んだと告げる……。