In einer Zeit des gesellschaftlichen Wandels treffen die beiden wichtigsten Analytiker der menschlichen Psyche aufeinander: C.G. Jung (Michael Fassbender) und Sigmund Freud (Viggo Mortensen) arbeiten an bahn brechenden Erkenntnissen, die das moderne Denken revolutionieren sollen. Als die verführerische Sabina Spielrein (Keira Knightley) auftaucht, geraten sie an ihre Grenzen... In seine Klinik in Zürich eingeliefert, ist Sabina für Jung nicht nur eine psychisch labile Patientin von vielen.

Der geheimnisvollen Anziehungskraft seines Studienobjekts kann er sich nicht entziehen und eine leidenschaftliche Affäre beginnt. Als diese jäh endet, flüchtet Sabina zu Jungs Mentor Sigmund Freud nach Wien, der sich ihrer Faszination ebenso wenig entziehen kann. Er nimmt sie bei sich aus und bildet sie zur Analytikerin aus. So wird Sabina Spielrein letztlich zur Muse beider.

In dieser fatalen Dreiecksbeziehung verschwimmen die Grenzen ihrer Wissenschaft in einem Strudel aus geheimen Sehnsüchten, tief verwurzelten Ängsten und unterdrückter Begierde. In einem Machtkampf intellektueller Eitelkeiten werden aus einstigen Freunden erbitterte Gegenspieler. Basierend auf dem gleichnamigen Roman von John Kerr beleuchtet der Film die Entwicklung der Psychoanalyse, das Streben nach Macht und Einfluss beider Seiten sowie die nicht immer rein wissenschaftlichen Motive, die beide antreiben. Versuchung, Verführung und Verrat finden sich im Zentrum dieser Dreiecksbeziehung, die bis heute ein Grundstein unseres modernen Denkens ist.