Im Mittelpunkt steht eine Polizistin die die seltsamen Vorgänge in inem angeblich von Geistern heimgesuchten Haus untersucht. Gleichzeitig gibt es noch zwei weitere Handlungsstränge, die jeweils zu einer anderen Zeit spielen. Im Laufe des Films sollen alle drei Geschichten zusammenlaufen.

Red Miller ist ein gebrochener, rastloser und verzweifelter Mann. Eine Sekte hat Mandy Bloom auf dem Gewissen, also die Frau, die er über alles auf der Welt geliebt hat. Um ihren Tod zu rächen, macht Red sich 1983 im Pacific Northwest auf die Suche nach dem Kult-Anführer Jeremiah Sand, um ihn für dessen sadistische Tat büßen zu lassen.

Bobby Riggs (Steve Carell) war in den 1930ern und 1940ern ein Tennis-Ass. Inzwischen ist er zwar 55 Jahre alt und im Ruhestand, wähnt sich seinen weiblichen Kolleginnen aber dennoch weiterhin überlegen, was er auch öffentlich macht. Das kann die Frauenrechtsaktivistin und Tennisspielerin Billie Jean King (Emma Stone) dem Macho nicht durchgehen lassen und nimmt deshalb die Herausforderung an, in einem Battle of the Sexes - Mann vs. Frau - gegen ihn anzutreten. Das Preisgeld wird auf 100.000 Doller angesetzt.

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.