Telly Paretta (Julianne Moore) està turmentada pel record del seu fill de vuit anys, Sam, mort fa 14 mesos en un accident aeri. Mentre intenta superar la pena i el consegüent allunyament del seu marit Jim (Anthony Edwards), el seu psiquiatre, el Dr. Munce (Gary Sinise), l'informa que està patint al·lucinacions, que el seu fill mai no va existir i que ella mateixa està creant les seves memòries. Confusa intenta trobar evidències de l'existència de Sam, fotos, vídeos, llibres de records. Però tot ha desaparegut. Telly està convençuda que s'està tornant boja fins que coneix Ash Correll (Dominic West), pare d'una de les altres víctimes de l'accident d'aviació. Junts, s'embarquen en una cerca per provar l'existència dels fills i demostrar la salut mental.