1954年,联邦警官泰迪与搭档查克乘船前往波士顿港外的禁闭岛,调查一桩离奇失踪案。岛上坐落着一座专门关押精神病罪犯的监狱,一名亲手杀害自己三个孩子的女犯蕾切尔从密闭牢房中神秘消失,仿佛人间蒸发。泰迪在调查过程中发现,监狱主治医师考利似乎刻意阻挠,病人们的证词也充满矛盾。更令人不安的是,泰迪向查克坦白,他此行的真正目的是寻找当年纵火烧死他妻子的管理员,并揭露政府利用精神病人进行残忍的人体实验的阴谋。随着调查深入,泰迪开始出现剧烈头痛和幻觉,亡妻不断出现在梦境中,岛上的一切都变得诡异离奇。当他终于抵达灯塔,准备直面真相时,却被告知一个令人震惊的事实——他并非真正的联邦警官,而是禁闭岛上的病人,曾亲手杀害了患有躁郁症并溺死三个孩子的妻子。考利医生和查克(实为主治医师希恩)精心策划了这场角色扮演,试图唤醒他封存的记忆。面对无法承受的真相,泰迪最终选择接受脑叶切除手术,宁愿“像一个好人那样死去”,也不愿带着罪恶的记忆继续活着。

