GARA-gara pasien gila bernama Rachel Solando lepas kandang dari pusat rehabilitasi di Shutter Island, Edward “Tedy” Daniels (Leonardo DiCaprio) meluncur ke pulau terasing dimana ratusan pasien gila dirawat. Ia ditemani Chuch Aule (Mark Ruffalo), juga seorang US Marshall, namun latar belakang siapa dan bagaimana Aule ini tidak pernah diketahui rimbanya. Tahu-tahu, mereka ‘berkenalan’ di geladak kapal dan akhirnya merasa teman seiring dalam misi mencari dimana larinya pasien gila bernama Rachel Solando ini.
Rachel jelas menjadi bahaya bagi semua orang, tak terkecuali semua pasien mental di Shutter Island. Itu karena –cerita yang beredar—Rachel dikenal sadis, konon karena di luar control kesadarannya telah menenggelamkan tiga anaknya sendiri hingga tewas.
Namun upaya Daniels menjejak kemana pergi Rachel dari sel khusus tempat dia dirawat tidak mudah. Malah, dia mendapat halangan dari semua sipir dan perawat RS khusus orang gila, tak terkecuali Dr. John Cawley (Ben Kingsley). Anehnya, justru dokter terapismnya yang bernama Sheehan malah diperbolehkan meninggalkan Shutter Island untuk liburan di luar pulau, begitu Rachel Solando diberita kabur.
Poin penting yang sangat tidak masuk akal inilah yang membuat US Marshall Edward”Teddy” Daniels makin curiga, pasti adal hal yang tak beres terjadi di pulau terasing ini. Terutama ketika upayanya menyelidiki Bangsa C dan Menara Mercusuar selalu mendapat halangan dari para petugas RS dengan alasan “all is clear” alias semua sudah diperiksa dan Rachel tak ditemukan di sana.
Edward sendiri sebenarnya juga kurang ‘sehat’ secara mental, lantaran selalu dihantui mimpi buruk saat dia masih menjadi serdadu AS dan menyaksikan pembantaian orang-orang Yahudi di Kamp Konsentrasi Dachau oleh para serdadu SS Nazi. Belum lagi, bayangan istrinya Chanal yang dikisahkan mati dibakar hidup-hidup oleh narapidana kejam bernama Andrew Laeddis.
Ternyata, Laeddis pun ada di Shutter Island. Temuan berharga lainnya adalah pasien bernama George Noyce yang member tahu bahwa Shutter Island tak lain sebuah projek rekayasa mental dan biologi rahasia dimana para pasien dijadikan objek operasi syaraf untuk menemukan formula ‘manusia baru’ yang diinginkan oleh para perancang rekayasa mental dan biologis ini.
Laboratorium ‘gila’ itu ada di puncak Menara Mercusuar, kawasan steril yang tak boleh ditelisik sembarang orang.
Namun, keberanian dan kenekatan Ted Daniels akhirnya membawa US Marshal ini sampai ke Menara Mercusuar. Dan semua kedok pun terkuak: ternyata Dr. Sheehan yang menjadi terapis utama Rachel Solando itu tak lain sohibnya sesama Marshall Aule. Temuan penting ini terjadi setelah tidak sengaja, Ted berhasil menemukan lokasi dimana Rachel Solando bersembunyi.
Rachel (Clarkson) tidak gila, melainkan dibuat gila karena tidak setuju dengan projek rekayasa mental dan biologis ini. Semula, Rachel sendiri adalah seorang dokter bedah dan ahli ilmu jiwa. Karena melawan, dia diasingkan atau lebih tepat melarikan diri.