儿童临床医学家凯瑟琳•迪恩（珍妮弗•洛佩斯 饰）供职于一家研究大脑的医疗研究机构，她的任务是通过高技术手段陷入幼年患者的梦境中，治愈她们幼小心灵中的疮疤。警方接到报案，说当地有很多幼女失踪。负责此案的FBI探员（文斯•沃恩 饰）断定，此举为一个连环作案的变态凶手所为。经过调查，警方锁定了犯罪嫌疑人——卡尔•斯塔格，但是苦于他守口如瓶，无法救出被他囚禁的女孩。这时，警方联系了凯瑟琳，希望她可以通过梦境的方法，潜入犯人的大脑，找到受害者的所在位置。然而，事情远比想象得更加险象环生……

变态杀手卡尔·斯塔格在一处废弃的农场修建了一所玻璃密室，在那里他溺死诱拐来的幼女，用她们的身体进行一种虐待狂的后现代仪式。当联邦调查局找到了斯塔格并在逮捕中将他击昏后，他们发现还有一个女孩还活着，但只有斯塔格知道她在哪儿。为了挽救最后的幸存女孩，一位潜心于一项突破性研究计划的儿童临床医学家凯瑟琳·迪恩她受命用现代高科技进入到昏迷的杀手的大脑中……