Die Wissenschaftler C. G. Jung (Michael Fassbender) und Sigmund Freud (Viggo Mortensen) arbeiten an modernen Methoden der Psychoanalyse. Als die äußerst verführerische und sexuell offene Sabina Spielrein (Keira Knightley) in seine Anstalt eingeliefert wird, stellt das die Integrität des verheirateten Klinikleiters Jung auf eine harte Probe. Er beginnt eine leidenschaftliche Affäre, doch kurz vor ihrer Enthüllung lässt Jung seine Patientin fallen. Sabina flüchtet zu Sigmund Freud, der sich ihrer Faszination ebenso wenig entziehen kann. In einem Machtkampf intellektueller Eitelkeiten werden aus einstigen Freunden erbitterte Gegenspieler.