Adaptação do romance escrito por Dennis Lehane cuja história, ambientada em 1954, no auge da Guerra Fria, mostra o detetive americano Teddy Daniels e seu parceiro Chuck Aule sendo levados para Shutter Island, local que abriga o impenetrável Hospital Psiquiátrico Ashecliffe, a fim de investigar o misterioso desaparecimento de uma assassina. Enquanto uma tempestade se aproxima, as suspeitas ficam cada vez mais assustadoras. Dentro de um hospital assombrado pelas terríveis atitudes passadas de seus pacientes e pelos planos desconhecidos de seus médicos, Teddy começa a perceber que, quanto mais se aprofunda na investigação, mais é forçado a encarar alguns de seus piores temores. E entende que pode nunca sair vivo da ilha.
