Deux marshals fédéraux, Teddy Daniels et Chuck Aule, se rendent pour les besoins d’une enquête sur une île étrange, Shutter Island, sur laquelle est établi un institut psychiatrique très spécial, qui n’accueille que les fous criminels particulièrement dangereux. Les 2 hommes y sont envoyés pour y retrouver une patiente qui a vraisemblablement disparu.