Francis, un joven, recuerda en su memoria las horribles experiencias por las que él y su prometida Jane pasaron recientemente. Francis y su amigo Alan visitan El gabinete del Dr. Caligari, una exhibición donde el misterioso doctor muestra al sonámbulo Cesare, y lo despierta por unos momentos de su sueño de muerte.
Ambientada en el mundo de la psicofarmacología, ciencia que estudia cómo afectan las drogas a la mente humana. Emily (Rooney Mara) es una joven que se vuelve adicta a un nuevo medicamento que le receta su psiquiatra (Jude Law) para que pueda controlar su ansiedad ante la inminente salida de la cárcel de su marido (Channing Tatum).