Susan Morrow est une galeriste très en vue à Los Angeles. Edward, son ex-mari lui envoie "Nocturnal Animals", son dernier roman. Intriguée, elle commence à le lire. On y suit l'histoire de Tony qui embarque avec sa famille pour un voyage vers le Texas. Bientôt, ils sont attaqués par un gang...
En 2003, Spencer Reinhard, étudiant en art, cherche à pimenter sa vie. Tout bascule quand un condisciple, Warren Lipkais, découvre une collection de livres très rares dans la bibliothèque de son université du Kentucky. Les deux hommes décident d'organiser un cambriolage audacieux.