Au large de Boston se trouve l'île nommée Shutter Island. Dans les années 1950, on y trouve un hôpital psychiatrique qui accueille des pensionnaires au lourd passé de meurtriers sanguinaires.

En cet été de 1974, à South Boston, quartier irlandais de Boston, Mary Pat Fennessy mène une existence routinière. Un soir, Jules, sa fille de dix-sept ans, ne rentre pas à la maison, et sa trace disparaît dans la chaleur moite de la ville.