헐리웃 스타의 꿈을 안고 LA에 온 베티는 멀홀랜드 드라이브에서 일어난 자동차 사고로 이름조차 기억하지 못하는 리타를 만나 그녀가 기억을 되찾을 수 있도록 도와준다. 베티의 적극적인 도움으로 단서를 찾아가던 리타는 한 카페의 여종업원 명찰에서 다이안이라는 이름을 보고 어떤 것을 떠올리게 된다. 베티는 이 이름이 분명 리타와 관계된 사람의 이름일 것이라 말하며 다이안이라는 인물을 찾기 시작한다. 마침내 다이안의 집을 찾아간 두 여인. 그러나 그들은 곧 상상을 초월하는 끔찍한 비밀을 발견하게 되는데...

도쿄 지역에서 동일한 방식의 엽기적인 연쇄 살인사건이 발생한다. 놀라운 것은 체포된 범인들이 하나같이 회사원, 교사, 경찰, 의사 등 평범한 사람들이라는 것. 평소 아무 문제가 없던 사람들이 똑같은 방식으로 살인을 저지른 것에 의문을 품은 다카베 형사(야쿠쇼 고지)는 이들이 모두 한 남자를 만난 후 범행을 저질렀다는 사실을 알게 된다.

동유럽 첩보원들의 비밀 명단을 훔쳐 무기상에 팔아 넘기려는 음모를 막기 위해 짐 펠프스가 이끄는 CIA 최고의 팀 미션 임파서블이 투입된다. 그러나 대사관 파티에 잠입하여 동료들과 함께 작전을 수행하던 중 팀의 리더였던 이단 헌트만이 구사일생으로 혼자 살아 남는다. 곧 이어 본부에 연락을 취한 헌트는 이번 작전이 CIA 내에 침투한 이중간첩의 체포작전이라는 것과 자신이 범인으로 지목된 것을 알고 재빨리 피신한다. 그는 자신을 함정에 빠뜨리고 동료들을 살해한 진짜 범인을 찾기 위해 나선다. 마침내 그는 컴퓨터의 접속암호를 풀어 무기 밀매상인 맥스와 연락을 취하는데...

플로리다 남부로 유입되는 마약 공급책을 수사 중이던 FBI, CIA, DEA 연합 합동 작전이 정보 유출로 인해 실패로 돌아가고 연이은 세 건의 살인 사건이 발생한다. 내부 정보 유출로 더 이상의 사건 개입이 불가능해진 FBI는 합동 작전에 연루되지 않았던 비밀경찰 리코(제이미 폭스)와 소니(콜린 파렐)를 마약 운반책으로 위장 시켜 조직에 잠입시킨다. 수사기관의 시스템을 누구보다 잘 아는 두 사람은 정보를 역이용, 기관의 감시를 피해 첫 임무를 완벽하게 성사시키며 조직원으로 합류하지만, 보스의 아내 이사벨라(공리)에게 사랑을 느끼면서 복잡한 관계에 빠지는데...

살인 사건이 발생하는 한 마을에 여배우 다이아나 밸링이 용의자로 지목된다. 그녀가 사체 바로 옆에서 부지깽이를 들고 있었던 것. 프로듀서 디렉터인 허버트 마샬은 살인재판의 배심원으로 위촉된다. 재판이 끝나고 배심원들이 모여 그녀의 죄를 논하는 과정에서 투표는 무죄가 3표, 유죄 7표로 결론이 난다. 그러나 그는 다이아나의 결백을 믿고살인범을 찾아 나서는데.

영화는 한 여자가 잠에서 깨어나는 순간부터 시작됩니다. 그녀는 자신의 정체성을 알지 못하며 또한 주변 사람들에게도 잘 알려지지 않은 존재입니다. 그러나 그녀는 경찰에게 납치되고, 자신의 정체성과 더불어 잊혀진 과거를 알아내려고 노력합니다. 주인공은 자신이 누구인지 찾아가는 동안, 그녀를 도와주는 유일한 사람은 한 명의 경찰 형사입니다. 그러나 이 형사도 그녀의 진실을 밝혀내려는 동기를 숨기고 있습니다. 그리고 미스터리한 사건들은 점점 풀려가면서, 그녀의 과거와 그녀를 둘러싼 의문들이 밝혀지기 시작합니다. "Doe"는 주인공의 정체성과 그녀의 과거에 대한 미스터리를 탐구하면서 긴장감을 유지하고, 궁금증을 자아내는 스릴러 영화입니다.

의사 제프리슨은 영국에 온 기억상실증 환자 폴을 해안가에 있는 자신의 집으로 데려온다. 폴의 소지품에서 권총을 발견한 제프리슨은 실탄 1개를 자신의 주머니에 넣고는 폴의 행동을 매일 녹음한다. 그리고 지프리슨의 아내 프란시스와 폴의 아내가 동일 인물임을 알게 된 후부터 사건은 더욱 미궁 속으로 빠진다.