小児臨床医のキャサリン ディーン (ジェニファー ロペス) は、脳を研究する医療研究機関で働いています。彼女の使命は、ハイテク手段を使って若い患者の夢に入り込み、幼い心の傷を癒すことです。警察は、その地域で多くの若い女の子が行方不明になっているとの報告を受けた。事件を担当するFBI捜査官（ヴィンス・ヴォーン）は、この動きは連続犯罪を犯した変態殺人犯の仕業であると結論づけた。捜査の結果、警察は容疑者カール・スタッグ（ヴィンセント・ドノフリオ）を監禁したが、口が堅かったため監禁した少女を救出することができなかった。この時、警察はキャサリンに連絡を取り、彼女が夢を通して囚人の脳に侵入し、被害者の居場所を突き止められることを期待した。しかし、事態は想像をはるかに超えて危険だった…。