A preparação de uma exposição em homenagem à fotógrafa Isabelle Reed três anos após a sua morte prematura traz Jonah, o seu filho mais velho, de volta a casa. Há muitos anos que Jonah não passava tanto tempo com o pai Gene e o irmão mais novo Conrad, um jovem excessivamente reservado. Com os três na mesma casa, Gene tenta desesperadamente recuperar o contacto com os dois filhos, mas todos têm dificuldade em conciliar os seus sentimentos sobre a mulher que recordam de forma tão diferente.

1954, o pico da Guerra Fria, os agentes Teddy Daniels e Chuck Aule são convocados a "Shutter Island" para investigar o improvável desaparecimento de uma criminosa do impenetrável Ashecliffe Hospital. Rodeados por circunspectos psiquiatras e perigosos pacientes psicopatas, eles vêem-se envolvidos numa atmosfera misteriosa e volátil que sugere que nada é o que parece…

Mesmo depois de muitos anos após o estudante Tyler Roth ter perdido seu irmão, que cometeu suicídio, ele não consegue se recuperar da extrema dor que sente. Nesse meio tempo, ele conhece Ally, a filha de um policial, que teve sua mãe brutalmente assassinada. Percebendo que pode compartilhar seu pesar com ela, os dois acabam se apaixonando, numa tentativa de tentar através do amor, se libertar da angústia. Assim, Tyler descobre que a perda pode ser superada e a amargura que envenenava sua alma pode ser curada, levando uma vida junto de Ally.