Um von einem Mann die Codes für ein geheimes Projekt zu bekommen, wird das Flugzeug in dem dessen Frau auf dem Weg nach Korea ist, von Terroristen entführt. Wenn das Flugzeug eine bestimmte Flughöhe unterschreitet, sollen darin platzierte Bomben die Passagiere und die Besatzung töten. Die Regierung plant dabei selbst die Zerstörung des Flugzeugs, um die Menschen am Boden zu schützen.

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.