Eine schöne Frau in einem weißen Kleid reitet auf einem Rappen durch eine Sandwüste zu einem Jungen, der an einem abgestorbenen Baumstamm lehnt und sie mit einem kleinen Spiegel anblitzt: Die Psychologin Catherine Deane (Jennifer Lopez) hat sich vermittels eines vor sieben Jahren von Henry West (Dylan Baker) erfundenen „synaptischen Transfersystems“ ins Unterbewusstsein des im Koma liegenden Patienten Edward Baines (Colton James) versetzen lassen. Sie tut das bereits seit einigen Monaten im Rahmen eines von Dr. Miriam Kent (Marianne Jean-Baptiste) geleiteten Projekts, mit dem der Junge ins Leben zurückgeholt werden soll.

Zur gleichen Zeit versuchen die FBI-Agenten Peter Novak (Vince Vaughn) und Gordon Ramsey (Jake Weber) fieberhaft, einen Serienmörder zu ergreifen, der in immer kürzeren Abständen sieben junge Frauen sexuell missbraucht und getötet hat. An der siebten Leiche findet die Polizei ein Haar, das der Gerichtsmediziner Dr. Reid (Pruitt Taylor Vince) für das eines Albino-Hundes hält. Das passt zu der Tatsache, dass der perverse Mörder die Leichen seiner Opfer bleicht.

Während der Sexualmörder sein achtes Opfer – Julia Hickson (Tara Subkoff) – aus einer Parkgarage entführt, kommt die Polizei durch eine Züchterin, die vor drei Jahren einen Albino-Schäferhund-Welpen verkaufte, auf die Spur des Täters. Er heißt Carl Rudolph Stargher (Vincent D’Onofrio). Unmittelbar bevor die Polizei sein Haus stürmt, bricht Carl aufgrund einer seltenen Form von Schizophrenie zusammen und fällt ins Koma. Zur Enttäuschung von Peter Novak und Gordon Ramsey finden sie Julia nicht auf dem Grundstück. Im Keller entdecken sie allerdings ein Video, auf dem zu sehen ist, wie eines der Opfer des Psychopathen in einer zentimeterweise aber unaufhaltsam voll Wasser laufenden Glaszelle („The Cell“) verzweifelt um Hilfe schreit. Und sie stoßen auf eine Hebevorrichtung, die offenbar im Zusammenhang mit den Metallringen steht, die in der Haut von Carls Rücken steckten: Damit hängte der sadomasochistische Psychopath sich wie ein Fakir in die Ketten der Spezialanlage und hob sich über die nackten, gebleichten, auf dem Rücken liegenden Leichen seiner Opfer.

Weil Novak und Ramsey wissen, dass jeweils vierzig Stunden zwischen der Entführung und dem Tod der Frauen vergingen, nehmen sie an, dass Julia noch lebt – aber die Zeit droht ihnen davonzulaufen. Als sie von der neuen Möglichkeit erfahren, in die Gedankenwelt eines Komapatienten vorzudringen, lassen sie Carl in Henry Wests Klinik bringen. Catherine ist bereit, zu helfen, lässt sich mit seinem Gehirn verbinden und findet Carl zunächst als ängstlichen Jungen (Jake Thomas) vor, der sie zurückstößt und ihr das Leben rettet, als eine Reihe Messer von der Decke herabsausen und ein lebendes Pferd in mehr als ein Dutzend zuckende Scheiben zerteilen. Dann erblickt sie Carl als Erwachsenen: Im Gewand und mit den Insignien eines königlichen Herrschers sitzt er in einem riesigem Saal auf einem Thron. Als er sich in seinem pompösen Ornat erhebt und sich ihr nähert, gerät Catherine in Panik, bricht durch die Betätigung eines Chips unter der Haut an ihrem Handgelenk die Neuronentransmission ab – und will sich nicht noch einmal in die perverse Vorstellungswelt Carls versetzen lassen.

Peter Novak erzählt Catherine, dass er in seiner früheren Tätigkeit als Staatsanwalt einen Angeklagten nicht überführen konnte, der ein Mädchen sexuell belästigt hatte. Als die Eltern des Mädchens tags darauf nach Hause kamen, saß dieser Mann auf der Couch vor dem laufenden Fernsehgerät, neben sich ihre Tochter, die er vom Schritt bis zum Hals aufgeschlitzt hatte. Weil ihn die Sachverständigen für unzurechnungsfähig hielten, wurde er nicht zu einer Haftstrafe verurteilt, sondern in eine psychiatrische Klinik eingeliefert. Daraufhin wechselte Peter Novak zum FBI, in der Hoffnung, in dieser Funktion die Gesellschaft erfolgreicher vor gefährlichen Triebtätern schützen zu können.

Nach diesem Gespräch erklärt Catherine sich zu einem neuen Versuch bereit. Diesmal taucht auch Carls monströses Über-Ich auf: Sein Vater, der ihn als Kind grausam geschlagen hatte. Als Miriam Kent merkt, dass Catherine in Schwierigkeiten geraten ist, lässt sich auch Peter Novak mit Carls Gehirn verbinden, und es gelingt ihm, Catherine zu retten.

Während das Wasser in dem hermetisch verschlossenen und automatisch funktionierenden Mordaquarium bereits bis dicht unter die Decke gestiegen ist und Julia kaum noch Luft bekommt, ermittelt das FBI das Unternehmen, das die Hebevorrichtung in Carls Haus gebaut hatte und erfährt so von einem abgelegenen Schuppen des Psychopathen. Dort findet Peter Novak die von vier Videokameras gefilmte Glaszelle mit der verzweifelt um ihr Leben kämpfenden Julia Hickson. Im letzten Augenblick zertrümmert er eine der Scheiben und rettet die junge Frau vor dem Ertrinken.

Trotz der schrecklichen Erlebnisse hält Catherine das Versprechen, das sie dem Kind Carl während des zweiten Aufenthalts in der Gedankenwelt des Psychopathen gab: „Ich werde wiederkommen.“ Sie verschließt das Labor und leitet eine umgekehrte Neuronentransmission ein, holt also Carl in ihre Welt herüber. Wie die Jungfrau Maria aussehend, ersticht sie den bösen Vater und erlöst das unglückliche Kind, indem sie es vorsichtig unter Wasser hält, wie bei einer Taufe – allerdings so lange, bis es tot ist.

Als Nächstes will sie die umgekehrte Neuronentransmission auch bei Edward Baines anwenden und hofft, den Jungen damit aus dem Koma zu wecken.