Baby Doll wird von ihrem sadistischen Stiefvater in die Nervenheilanstalt von Brattleboro, Vermont, geschickt, wo sie einer Lobotomie unterzogen werden soll. Um mit der Situation besser umgehen zu können flüchtet die Hauptfigur von Sucker Punch in eine fantastische Vorstellungswelt, in der sie fortan ums Überleben kämpfen muss. Ihr zur Seite stehen weitere Insassen der Nervenheilanstalt, mit denen sie sich angefreundet hat. Schon bald plant Baby Doll die Flucht aus dieser alternativen Realität, doch dazu muss sie fünf Objekte stehlen, um der Gefangenschaft eines verrückten Unbekannten zu entgehen. Parallel dazu tickt auch in der realen Welt die Uhr, denn es bleiben Baby Doll nur fünf Tage, bis sie ihr Schicksal ereilen wird. Doch dann beginnen in Sucker Punch die Grenzen zwischen Traum und Realität zu verschwimmen.

Fast ein Jahr ist vergangen, seit Vampire die Ortschaft Barrow, in Alaska, stark dezimiert haben. Stella, die um ihren getöteten Mann trauert, ist um die ganze Welt gereist, um andere Menschen von der Existenz der Vampire zu überzeugen. Als eine Gruppe verlorener Seelen ihr die Chance bietet, sich an der Vampirkönigin zu rächen, schließt Stella sich ihnen an, um zu verhindern, dass das Böse erneut zuschlägt.