Осенью 1954 года маршал США Тедди Дениелс (Ди Каприо) и его напарник Чак Оул направляются расследовать исчезновение детоубийцы Рэйчел Соландо, сбежавшей из Эшклиффской лечебницы для душевнобольных преступников на острове Шаттер, в море неподалёку от Бостона. Лечебница строго охраняется, 42 её пациента находятся в обычных корпусах, а еще 24 особо опасных — внутри бывшего военного форта, переоборудованного в третий корпус лечебницы.

Лечащий врач Рэйчел — доктор Лестер Шин уехал с острова за 2 часа до её исчезновения. У Тедди непрекращающиеся головные боли, его тяготит не только загадка исчезновения Рэйчел Соландо из запертой палаты, но и собственные сны и воспоминания: о погибшей в пожаре жене Долорес и о немецком концентрационном лагере Дахау, в освобождении которого в 1945 году он принимал участие. Неприятные ассоциации мрачной лечебницы с лагерем смерти усугубляются, когда приставы встречаются с пожилым доктором-немцем Нерингом. Главный врач лечебницы доктор Коули объясняет маршалам, что Рэйчел, осужденная после убийства — утопления в пруду троих своих детей — была убеждена, что находится не в лечебнице, а у себя дома. К тому же ей кажется, что сотрудники лечебницы — молочники, почтальоны и т. д.

В палате исчезнувшей пациентки обнаруживается бумажка с надписью «Правило четырёх; кто 67-й?». Допросы пациентов и санитаров мало что дают, хотя одна из пациенток украдкой записывает в блокнот Тедди послание: «Беги!». Пока двое маршалов пытаются отделить правду от лжи, на острове начинается ураган, который становится причиной бунта психиатрических пациентов и отрезает все пути доступа к материку. Тедди, пользуясь бурей, выводит напарника в укромное место на кладбище и объясняет ему, что ищет в Эшклиффской лечебнице конкретного человека — пироманьяка Эндрю Леддиса, виновника смерти Долорес.

О том, что Леддис в лечебнице, ему сообщил бывший узник острова — психически больной преступник по имени Джордж Нойз. Охранники находят маршалов и возвращают их в лечебницу. Рэйчел Соландо была обнаружена около маяка; женщина принимает Тедди за своего погибшего на войне мужа. В кабинете доктора Коули Тедди становится дурно, и он проводит полную кошмаров ночь в корпусе для санитаров. На следующее утро, пользуясь отключением запасного генератора электричества, которое держало психов под замками, маршалы пробираются в третий корпус строгого режима.