维克多(Paul Blain 饰)和妻子安妮特(Marie-Christine Friedrich 饰)结婚多年,两人共同养育着女儿帕梅拉(Victoire Rousseau 饰),一家人住在风景如诗如画的维也纳,日子平静之中充满了幸福。然而,让安妮特没有想到的是,维克多竟然沾染上了毒品,整日和毒贩们厮混在一起。 回到巴黎后,维克多不仅没有改邪归正,反而变本加厉,一个幸福美满的家庭眼看着就要毁于一旦。在发现维克多不可能改变后,安妮特果断的带着帕梅拉离开了家,两人相依为命,隐姓埋名的生活着,一晃眼就是十一年过去。彼时的帕梅拉已经成长为了亭亭玉立的大女孩,童年时代不幸的经历让她对父亲充满了愤怒和怨怼。当帕梅拉得知自己的父亲依然活着,并且就和自己生活在同一个城市后,她决定去见一见他。
自称来自牛津大学的精神病医生兼学者爱德华·纽盖特(吉姆·斯特吉斯 Jim Sturgess 饰)辗转来到了地处偏远的斯通赫斯特精神病院,他希望跟随卓有成就的塞拉斯·莱姆教授(本·金斯利 Ben Kingsley 饰)学习相关治疗方法。塞拉斯神情阴郁,所采用的治疗方法更与当时盛行的方法迥然不同,不过似乎病患的精神状况都得到了一定程度的缓解和康复。在此期间,爱德华被美丽端庄的贵妇人伊莉莎·格拉芙(凯特·贝金赛尔 Kate Beckinsale 饰)所吸引,这名女子因心因性的歇斯底里症状饱受折磨。初来乍到的爱德华隐隐察觉这座病院的诡异之处,而他随后不久更发现了病院背后那可怕惊人的秘密…… 本片根据爱伦·坡的短篇小说《塔尔博士和费瑟尔教授的疗法》改编。