故事發生在南加利福尼亞的一個平凡的家庭之中。卡羅爾（朱麗安·摩爾 Julianne Moore飾）和丈夫格雷格（山德·貝克利 Xander Berkeley飾）結婚多年，共同養育著兩人的孩子，格雷格的事業一帆風順，卡羅爾生活在衣食無憂之中，一家人可謂是旁人眼中的模范家庭。然而，在某一天，風平浪靜的日子忽然劃上了休止符。卡羅爾開始出現流鼻血、暈眩、無法呼吸的癥狀，而這癥狀隨著時間的推移越來越嚴重。為此，卡羅爾和格雷格沒少求醫問診，但令他們感到困惑的是，從檢驗報告上來看，卡羅爾的一切身體器官都運行如常，然而她所表現出的癥狀又的確確有其事。隨著病情持續惡化，卡羅爾逐漸意識到這些癥狀與丈夫任職化工廠的環境存在關聯。在試圖查證真相的過程中，她發現格雷格長期接觸致癌化學物質并間接污染家庭生活空間。最終卡羅爾選擇帶著孩子離開婚姻關系，獨自尋求更安全的生存環境。