En 1954, l'officier Teddy Daniels et son coéquipier Chuck Aule sont envoyés enquêter sur l'île de Shutter Island, dans un hôpital psychiatrique où sont internés de dangereux criminels. L'une des patientes, Rachel Solando, a inexplicablement disparu...
Accusé de viol, Randall P. McMurphy se fait interner dans un hôpital psychiatrique en attendant que son état mental soit évalué. L'asile est mené d'une main de fer par Miss Ratched, l'infirmière en chef. Cynique et totalement rigide, son régime implacable infantilise les patients. Pris d'affection pour ceux-ci et choqué par leurs conditions de vie, Randall défie Miss Ratched...