Die in San Francisco lebende Psychologin Helen Hudson (Sigourney Weaver) hat sich auf die Profile von Serienmördern spezialisiert und eine Unmenge von Daten über alle Serienmorde der letzten Jahrzehnte zusammengetragen. Während einer Vorlesung erschrickt sie, weil einer der Hörer mit einer Handbewegung das Durchschneiden einer Kehle andeutet. Als sie danach zur Toilette geht, wirft ihr der Mann aus dem Hörsaal – er heißt Daryll Lee Cullum (Harry Connick jr.) – von der benachbarten Kabine aus ein dünnes Stahlseil um den Hals und hängt sie so auf, dass sie mit den Fußspitzen gerade noch die Klobrille berührt. Hilflos röchelnd muss sie zusehen, wie Cullum einem zu ihrem Schutz abgestellten Polizisten, der auf der Suche nach ihr den Waschraum betritt, die Kehle durchschneidet und mehrere Schüsse auf ihn abfeuert. Cullum will die Profilerin langsam zu Tode foltern, doch als er ihr mit dem blutigen Messer die Knöpfe der roten Kostümjacke abtrennt und die Bluse aufschlitzt, wird er von der Polizei überwältigt und schließlich von einem Gericht zu einer lebenslangen Haftstrafe verurteilt.

Helen erholt sich zwar von den Verletzungen am Hals, aber aufgrund des traumatischen Erlebnisses wagt sie sich nicht mehr aus ihrer Wohnung und muss deshalb auch ihre wissenschaftliche Tätigkeit aufgeben. Ihr schwuler Assistent Andy (John Rothman) versorgt sie. Die Angst bekämpft sie mit Tabletten und Alkohol.

Dreizehn Monate nach dem Überfall auf Helen ermitteln M. J. Monahan (Holly Hunter) und Reuben Goetz (Dermot Mulroney) von der Mordkommission des San Francisco Police Department im Fall einer mit einem Strumpf erdrosselten Joggerin (Corie Henninger), deren Leiche in einer Badewanne gefunden wurde. Ein Mann namens Harvey (Richard Conti) meldet sich bei der Polizei und legt ein Geständnis ab, aber bei der Vernehmung stellt sich rasch heraus, dass es sich nicht um den Täter handeln kann, denn als der Beamte ihn nach der Anzahl der Stichwunden fragt, die er dem Opfer zugefügt habe, nennt er eine Zahl – obwohl die Tote außer den Würgemalen am Hals keine Verletzungen aufwies.

Nicoletti (Will Patton), der ebenfalls bei der Mordkommission beschäftigt ist, beobachtet argwöhnisch, wie seine frühere Geliebte M. J. und ihr neuer Partner Reuben sich auch persönlich näher kommen.

Weil ihr Übereinstimmungen mit zwei früheren Mordfällen auffallen, geht Monahan von ein und demselben Täter aus, aber ihr Vorgesetzter Thomas Quinn (J. E. Freeman) will nichts von einem möglichen Serienmörder hören.

Als Helen bei der Mordkommission anruft und darauf hinweist, dass die Verbrechen im Zusammenhang mit den Mondphasen stehen könnten, wird sie für eine Spinnerin gehalten – bis M. J. den Namen der Anruferin erfährt. Daraufhin fährt sie mit mit Reuben zu der renommierten Profilerin, die zunächst leugnet, bei der Polizei angerufen zu haben und es ablehnt, den beiden Besuchern mit ihrem Wissen zu helfen. Vor Aufregung hyperventiliert sie und fällt in Ohnmacht. Als sie wieder zu sich kommt, zeigt Andy ihr die von M. J. und Reuben hinterlassenen Fotos der Opfer. Noch in derselben Nacht ruft Helen die Kommissarin an und klärt sie darüber auf, dass die Leiche der Joggerin bis in die Details so in die Badewanne drappiert wurde, wie ein Opfer des vor zwanzig Jahren hingerichteten „Boston Strangler“.

Obwohl außer den Beteiligten niemand weiß, dass die Profilerin mit der Polizei zusammenarbeitet, bekommt Helen eine E-Mail mit einem Video im Anhang, auf dem sich die Tote in der Badewanne erhebt und in ein Hippie-Mädchen im weißen Kleid verwandelt (Monique Carmona). Damit kündigt der Serienmörder offenbar die nächste Tat an. Aber wie hat er erfahren, dass Helen in die Ermittlungen involviert ist? Als Reuben die E-Mail kopieren will, um sie zu untersuchen und das Bild des Mädchens festzuhalten, taucht ein nacktes Hinterteil auf dem Bildschirm auf, und die Datei wird gelöscht.

M. J. sorgt nun dafür, dass Helens Wohnung rund um die Uhr von der Polizei bewacht wird.

Wie befürchtet, wird am nächsten Tag auf einem Hügel außerhalb der Stadt, auf dem Hippies in der Nacht gefeiert hatten, eine nackte Tote gefunden. Die junge Frau wurde jedoch nicht stranguliert, sondern mit einer Plastiktüte erstickt und – anders als die bisherigen Opfer – sexuell missbraucht. Offenbar brachte der Mörder sie erst nach ihrem Tod an den Ort, wo sie gefunden werden sollte. Anhand von Fotos findet Helen rasch heraus, dass der Mörder diesmal die „Hillside Stranglers“ kopierte.

Die fünfte Tote (Gena Bingham) wird in der Nähe einer Tankstelle auf dem Beifahrersitz eines Autos gefunden. Sie wurde erschossen. Im Autoradio läuft ein Band mit dem Song „Murder by numbers“. M. J. und Reuben rufen vom Tatort aus Helen an und beschreiben ihr die Umstände. Sie stimmen mit einem von David Berkowitz begangenen Mord exakt überein. Damals wurde in einer Telefonzelle in der Nähe eine Nachricht des Mörders gefunden. Reuben sieht nach und stößt auf eine Morddrohung gegen Helen. Die Ermittler verschweigen Helen den Inhalt der Botschaft, aber Reuben fährt sofort zu ihr.

Während er unterwegs ist, legt Helen ein frisches Kleid zurecht und duscht. Als sie aus dem Bad kommt, liegt statt des von ihr gewählten Kleides das rote Kostüm, das sie bei dem Überfall in der Universität trug, ausgebreitet auf dem Bett. Es muss jemand in ihrem Apartment gewesen sein. Ihre Telefonleitung ist tot. Sie schaut vor die Tür: Von dem Polizisten, der gerade Wache hat, ist nichts zu sehen. Burt (Bert Kinyon) ging auf die Straße hinunter, um dabei zu helfen, die heulende Alarmanlage eines Autos abzuschalten.

In der Nacht wundert sie sich über Ungeziefer in ihrem Bett, und als sie die Decke aufschlägt, sieht sie ein Buch von Daryll Lee Cullum mit einer persönlichen Widmung für sie, und darin einen abgetrennten Finger.

Die Fingerkuppe wurde so präpariert, dass sich kein Fingerabdruck herstellen lässt. Helen befragt Cullum per Videoübertragung im Büro des Gefängnisdirektors. Er behauptet, das Buch einem inzwischen entlassenen Mithäftling gegeben zu haben. Der sollte einen gewissen Peter Kürten beauftragen, es Helen zu bringen. Erst als die Psychologin verspricht, seinen Wunsch zu erfüllen und ihm eines ihrer Höschen ins Gefängnis zu schicken, nennt er weitere Einzelheiten.

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Eine Gruppe von Asiaten wird festgenommen. Dadurch kommt es im Polizeipräsidium zu einem Tumult. Einer der Häftlinge nutzt das Durcheinander, um aus Nicolettis unverschlossener Schreibtischschublade dessen Dienstwaffe zu nehmen. Mit Reuben als Geisel versucht er zu entkommen. M. J. gelingt es, den Verbrecher mit einem Schuss niederzustrecken. Am Boden liegend greift er nochmals zu der Pistole und tötet Reuben.

Peter Foley (William McNamara), der gesuchte Serienmörder, arbeitet in einem wissenschaftlichen Labor. Er ist hochintelligent. Seine bettlägerige Ehefrau (Rebecca Klingler) hält ihn für einen Computerfreak und ahnt nichts von den Morden. Sie weiß auch nicht, dass er das Hippie-Mädchen im eigenen Keller quälte und ermordete.

In einer Diskothek macht Peter Foley sich an Andy heran. Kurz bevor er ihm ein tödliches Gift ins Getränk rührt, ruft er Helen an. Vorbild ist diesmal Jeffrey Dahmer. Der Diskothekenbesitzer kann den Mann beschreiben, der zuletzt mit Andy zusammen gesehen wurde.

Helen ist inzwischen aufgefallen, dass sich der Serienmörder an den in ihrer letzten Vorlesung aufgezählten Verbrechen orientiert und auch ihre Reihenfolge beibehält. Ihre Beispiele endeten mit Ted Bundy, der in einer einzigen Nacht drei junge Frauen ermordete.

Die Polizei versucht mit allen Mitteln, eine Kopie dieses Dreifachmordes zu verhindern. Die Aussage des Diskothekenbesitzers bringt die Ermittler auf die Spur von Peter Foley. Während schwer bewaffnete Spezialkräfte sein Haus umstellen, bricht im Keller Feuer aus. Die Beamten stürmen das Haus. Im Schlafzimmer finden sie die Leiche seiner Frau. Als sie eine weitere Türe öffnen, lösen sie durch die Sauerstoffzufuhr eine Explosion aus, die das gesamte Haus zerstört. Von dem Gesuchten fehlt jede Spur.

Der unterhält sich inzwischen als Cop verkleidet mit der Wache vor Helens Apartment. Als sie die Tür öffnet, schneidet er dem echten Polizisten die Kehle durch, betäubt Helen mit einer Injektion und entführt sie.

M. J. befürchtet, dass der Gesuchte versuchen wird, Helen zu ermorden. Vor deren Türe stößt sie auf den toten Polizisten. Sie ahnt, was der Serienmörder vorhat und fordert Verstärkung an, die zur Universität kommen soll.

In der Damentoilette der Universität beginnt Foley, mit Helen die Szene nachzustellen, wie sie sich hier vor dreizehn Monaten tatsächlich ereignete. Er schlingt ihr ein Stahlseil um den Hals und hängt sie über das WC. Um ihn zu provozieren, äußert Helen die Vermutung, dass er impotent sei, aber Foley lässt sich nicht irritieren und klebt ihr ein Pflaster über den Mund.

Er rechnet fest damit, dass die Kommissarin sofort herkommt, sobald sie den toten Polizisten vor Helens Tür entdeckt hat. Tatsächlich wartet M. J. nicht, bis die Verstärkung eintrifft, sondern eilt allein zu der Toilette. So wie Daryll Lee Cullum dem Polizisten die Kehle durchschnitt und ihm einige Kugeln in die Brust jagte, will Foley sie töten. Doch als er sie von hinten packt, rutscht Helen absichtlich mit den Zehenspitzen von der Klobrille ab. Sie hängt nun mit dem vollen Körpergewicht an dem Stahlseil, das ihr den Hals zuschnürt. Foley will verhindern, dass sie auf diese Weise stirbt, denn das würde seine als Kunstwerk verstandene Kopie zerstören. Er schießt M. J. nieder und zerfetzt mit einem weiteren Schuss das Stahlseil. Helen stürzt zu Boden. Gleich darauf flieht sie aus dem Waschraum.

Sie gelangt aufs Flachdach des Gebäudes. Ihre Phobie droht sie zu überwältigen. Foley folgt ihr. Als er mit der Pistole auf sie zielt, taucht hinter ihm M. J. auf und erschießt ihn. Sie trug eine kugelsichere Weste und hat deshalb überlebt.

In seiner Gefängniszelle schreibt Daryll Lee Cullum einem neuen Jünger, dass Peter Foley versagt habe und trägt ihm auf, Helen Hudson zu töten.