女主角安娜（米拉·喬沃維奇MillaJovovich飾）偶然在街頭目睹一場兇殺案，被歹徒發現后追殺，慌亂的搏斗中安娜受傷跌入河中而幸免一死。安娜成了唯一活下來并看到過兇手真面目的目擊證人。警察決定要從安娜身上找到連環殺人案破案的突破口。受傷的安娜一周后從昏迷中蘇醒，卻發現她看到的每一張臉都在不斷變化變形——她再也不能辨認出身邊人的臉，包括自己的男友和父親。這種癥狀醫學上稱為“人面失認癥”，又稱“臉盲癥”。兇手似乎也知道了安娜因腦傷患上臉盲癥的秘密。為了測試安娜是否真的不能認出自己，兇手不斷通過各種手段對安娜進行試探挑釁，安娜感覺到兇手如影隨形，隨時就在身邊威脅著她的生命。最終，兇手確認安娜只能通過衣服的顏色和領帶的式樣等特征來辨認不同的人，決定挺身而走險，換上了安娜前男友的衣服領帶來見安娜，準備伺機將安娜帶到偏僻處除掉。然而百密一疏，兇手一個細節上的失誤讓安娜突然警覺到眼前的男人不是自己的前男友，正是要置她于死地的罪犯。警察接到安娜報警后趕來營救安娜，展開生死較量，并最終將兇手抓捕歸案。