幾個芝加哥大學附屬醫院高材生在好奇心驅使下策劃探索死亡奧秘的瘋狂實驗。他們輪流躺在手術室里進入死亡狀態，再由其他守護的同學將自己救活。首個接受實驗的納爾遜（基弗·薩瑟蘭飾）在"死"去后遇見因自己侮辱而死去的男孩，復生后感官雖變得敏銳卻陷入夢魘；第二位實驗者喬（威廉·鮑德溫飾）目睹各種色情場面并遇見曾虐待過的女孩；戴維（凱文·貝肯飾）將死亡實驗延遲至兩分鐘，經歷更深層的瀕死體驗；女學生蕾切爾（朱莉婭·羅伯茨飾）在死亡時間里重溫父親自殺的經過。隨著實驗持續，參與者們逐漸出現生理異變和精神崩潰，戴維最終陷入無法喚醒的昏迷狀態。當蕾切爾試圖用自殺強行突破死亡界限時，眾人終于直面實驗帶來的毀滅性代價——那些被刻意遺忘的創傷記憶化作具象化的死亡審判，迫使幸存者們終止實驗并直面各自人性陰暗面。