Un giorno Susan (Amy Adams), affermata gallerista, riceve il manoscritto di un romanzo intitolato ‘Animali notturni’ e dedicatole dall’ex-marito Edward (Jake Gyllenhaal), lasciato in modo brutale e di cui non ha notizie da diciannove anni. Appassionandosi alla lettura comincerà a confondere realtà e finzione, scavando nel proprio passato irrisolto attraverso ricordi e rivelazioni sconcertanti.