Un diabólico asesino anda suelto por las calles de Manhattan. Sus brutales asesinatos dejan un rastro de mensajes crípticos escondidos en la escena del crimen, pistas que solamente una mente brillantes puede resolver. Mientras la ciudad está presa del miedo, Lincoln Rhyme, uno de los criminalistas con más prestigio de Estados Unidos, que ahora sufre las secuelas de un accidente grave en acto de servicio, investiga el caso con la ayuda de Amelia Donaghy, una policía experimentada, pese a su juventud, en la vida callejera neoyorquina. Ambos irán adentrándose poco a poco en la mente de un terrorífico demente, un asesino en serie que no dudará en atacar de nuevo... La próxima vez puede ser demasiado tarde.

La película empieza en los cielos de la ciudad de Nueva York, cuando el descomunal dirigible Hindenburg III atraca en lo más alto del Empire State Building, el puerto de escala más alto del mundo. Nubes de tormenta rugen en el cielo y una espesa capa de nieve cubre la ciudad. De pronto, una inquietante noticia irrumpe en la pantalla: científicos famosos de todo el mundo están desapareciendo misteriosamente. Cuando unos mortales y gargantuescos robots asaltan las calles de la ciudad, destrozando vehículos y derribando edificios a su paso, la reportera del Chronicle Polly Perkins emprende la investigación de los sucesos con la ayuda de su antiguo amor, el diestro y temerario as de la aviación H. Joseph Sullivan, más conocido como Sky Captain.