У недалекому майбутньому у виправній колонії "Спайдерхед" утримуються злочинці, яким пропонують скоротити термін ув'язнення за участь у випробуваннях ліків. Джефф, ув'язнений, стає волонтером експерименту з потужним препаратом, що викликає кохання. Коли у нього з'являються справжні почуття до іншої ув'язненої на ім'я Рейчел, Джефф починає сумніватися в автентичності своїх емоцій і підозрює маніпуляції з боку дослідників.
Керуючись відчайдушною потребою дізнатися правду, Джефф вирушає в небезпечну подорож, щоб перехитрити систему, розгадати таємниці експерименту і, зрештою, відкрити межі любові, контролю і свободи у світі, сповненому невизначеності та обману.