ロサンゼルスの「シルバーレイク」に住む青年サム（アンドリュー・ガーフィールド）は、おなじアパートに住むサラ（ライリー・キーオ）に一目惚れ。デートの約束をするが、翌日部屋を訪ねると、部屋はもぬけの殻。彼女は忽然と姿を消した。サラを探すために、残された痕跡を追うが、謎が謎を呼び、探せば探すほど、彼の周りで、不思議な事件が起きてゆく。果たして彼はシルバーレイクで再びサラに逢うことができるのだろうか･･･。