Susan Morrow est une galeriste très en vue à Los Angeles. Edward, son ex-mari lui envoie "Nocturnal Animals", son dernier roman qu'il lui a dédicacé. Intriguée, elle commence à le lire. On y suit l'histoire de Tony qui embarque avec sa famille pour un voyage vers le Texas. Avec sa femme Laura et India, leur fille adolescente, ils sont attaqués par un gang emmené par un sadique dénommé Ray. Tony est sauvagement agressé tandis que Laura et India sont enlevées. Alors que sa vie à elle vole en éclats, Susan est de plus en plus bouleversée par le roman et au fil des pages, se rend compte qu'Edward et Tony ne sont qu'une seule et même personne...