Des scientifiques ont mis au point un procédé révolutionnaire qui permet à un psychiatre d'entrer dans l'esprit d'un patient plongé dans un coma profond. C'est ce que fait le Dr Catherine Deane avec son patient, un jeune garçon. Elle est confrontée à sa personnalité clivée : soit très gentil, soit très agressif. Par ailleurs, le FBI, à la poursuite d'un criminel en série qui tue ses victimes en les noyant, arrête un certain Carl Stargher qui tombe lui aussi dans le coma sans qu'on ait pu lui faire dire où se trouve sa dernière victime, peut-être encore vivante. L'agent spécial Peter Novak a l'idée d'utiliser les services du Dr Deane. Malgré ses réticences et celles des responsables du laboratoire, elle accepte finalement. Elle pénètre alors dans un univers fantastique où elle est agressée et se perd. En répétant l'expérience, elle découvre que Stargher enfant a été persécuté par son père et traumatisé lors d'un baptême par immersion. Pendant ce temps, la dernière victime est en train d'être noyée dans le système automatique sophistiqué élaboré par Stargher. Au cours d'une nouvelle expérience, c'est Stargher qui pénètre dans l'esprit de Catherine qui résiste. Stargher mourra apaisé. Novak, grâce à un indice trouvera à temps la machine infernale pour sauver la dernière victime. Novak et Catherine se séparent, elle va pouvoir sauver son jeune patient.