Annie Landsberg (Emma Stone) là một cô gái lạc lõng từ một gia đình đổ vỡ đang tìm kiếm mục đích của cuộc sống. Owen Milgrim (Jonah Hill) là con trai thứ năm của một gia đình giàu nứt đố đổ vách nhưng lại gặp chứng tâm thần phân liệt. Cả hai tham gia vào thử nghiệm một loại thuốc bí ẩn với hy vọng rằng thứ thuốc ấy sẽ giải thoát cho họ vĩnh viễn, và họ được đảm bảo không hề có biến chứng hay tác dụng phụ nào. Thế nhưng mọi chuyện đã không như dự tính.
Nhờ tác động của thuốc, họ liên tục tái ngộ trong một loạt các viễn cảnh khác nhau, từ những năm 80 cổ điển đến cả thế giới giả tưởng như Lord of the Rings. Những chuyến đi thực chất là hành trình trải dài vào sâu trí não của người sử dụng loại thuốc thử nghiệm.