À Londres, la romancière américaine Catherine Tramell est soupçonnée de négligence criminelle à la suite de la mort suspecte d'un sportif de renom dont elle était la maîtresse. Désireux d'en savoir davantage sur cette femme mystérieuse et manipulatrice, le commissaire chargé de l'enquête fait appel au psychiatre Michael Glass.
Au terme de l’évaluation psychologique de la prévenue, celui-ci recommande qu’elle demeure incarcérée. Or, Catherine, qui a réussi à faire invalider le jugement du tribunal, recouvre sa liberté et entreprend une thérapie avec le psychiatre.
Un jeu de séduction enivrant, que Glass croit contrôler, s'installe bientôt entre eux et amène le spécialiste à prendre des risques de plus en plus grands.