Als der kleine Sammy Fabelman (Meteo Zoryon Francis DeFord) von seinen Eltern Burt (Paul Dano) und Mitzi (Michelle Williams) das erste Mal ins Kino mitgenommen wird, hinterlässt dies einen bleibenden Eindruck. Die Bilder verängstigen wie faszinieren ihn. Eine eigene Kamera hilft ihm dabei, die Eindrücke zu verarbeiten. Jahre später ist Sammy (nun: Gabriel LaBelle) ein Teenager, der kaum mehr von seiner Kamera zu trennen ist. Zur Freude seiner selbst künstlerisch tätigen Mutter und mit

1954 soll der U.S. Marshall Teddy Daniels das Verschwinden eines Patienten aus dem Bostoner Shutter Island Ashecliffe Hospital aufklären. Er hat sich aus persönlichen Gründen um diesen Auftrag bemüht, aber schon bald muss er sich fragen, ob er nicht durch die Ärzte manipuliert wurde, deren Methoden von unethisch über illegal bis skrupellos gehen. Teddys scharfsinnige Ermittlungsmethoden führen rasch zu einer vielversprechenden Spur, aber das Hospital verweigert ihm Zugriff auf Informationen,