Mollie und Sam sind seit drei Jahren ein Paar. Ausgerechnet am Jahrestag müssen die beiden feststellen, dass in ihrer Beziehung längst nicht mehr alles so gut läuft. Auf das erste gelungene Date, das erste gemeinsame Weihnachten oder die Anschaffung eines Hundes folgten Streitereien und andere Probleme. Im Laufe eines Tages werfen Sam und Mollie nun einen prüfenden Blick zurück, und fragen sich gleichzeitig: Sollen sie weiter gemeinsam durchs Leben gehen...?

Die Kunsthändlerin Susan Morrow führt in Los Angeles ein privilegiertes, aber unerfülltes Leben mit ihrem neuen Ehemann. Als dieser erneut zu einer seiner zahlreichen Geschäftsreisen aufbricht, erhält sie ein Manuskript mit dem Titel Nocturnal Animals, geschrieben von ihrem Ex-Ehemann Edward Sheffield, mit dem sie seit Jahren keinen Kontakt mehr hat. Der Roman ist Susan gewidmet, doch sein Inhalt ist brutal und niederschmetternd. Edward erzählt darin die Geschichte von Tony Hastings, der mit seiner Familie durch Texas fährt und dort eines Nachts von der Straße abgedrängt wird. Machtlos muss Tony dabei zusehen, wie seine Familie entführt wird und seine größten Ängste Wirklichkeit werden. Tief bewegt von Edwards Worten erinnert sich Susan an die intimsten Momente ihrer eigenen Liebesbeziehung zu ihm. Je weiter die Erzählung in Nocturnal Animals auf eine Abrechnung zuläuft, desto dramatischere Auswirkungen hat sie nicht nur auf ihren Helden, sondern auch auf Susan.

Der auf Hawaii lebende Tierarzt Henry Roth gilt als Frauenheld, der langfristigen Beziehungen lieber aus dem Weg geht. Als er die nette Lucy Whitmore kennen und lieben lernt, ändert sich seine Meinung. Er muss jedoch bald feststellen, dass Lucy seit einem Autounfall an einer speziellen Form der Amnesie leidet, bei der sie nach jeder Nacht den vorhergegangenen Tag wieder vergessen hat. Durch geschickte Vorkehrungen ihrer Familie weiß Lucy bis dato gar nichts von ihrer Krankheit. Henry wirbt somit jeden Tag aufs Neue um Lucys Liebe, die sich jedoch partout nicht an ihn erinnern kann.