El coste de una obsesión es el elemento central de El secreto de una obsesión.

Entrelazando un pasado trágico con el trasfondo de Los Ángeles, El secreto de una obsesión es un misterio sorprendente que explora temas personales como la pérdida, la traición y la voluntad imperecedera de una madre por corregir un mal insondable.

La investigadora de la Oficina del Fiscal Jess Cobb (Julia Roberts), el investigador del FBI Ray Kasten (Chiwetel Ejiofor) y la fiscal auxiliar Claire Sloan (Nicole Kidman) son destacados profesionales que han sido seleccionados para participar en un grupo especial antiterrorista en Los Ángeles tras el 11 de septiembre. Jess y Ray son compañeros, están muy unidos y comparten un profundo respeto y una sincera amistad dentro y fuera del trabajo. Ray y Claire provienen de ámbitos diferentes de la vida, pero sienten una complicada atracción mutua que es un factor constante en sus encuentros diarios.

Cuando Ray y Jess reciben una llamada para investigar el escenario de un crimen, descubren lo impensable: la víctima es Caroline, la hija de Jess. Ray y Jess unen fuerzas con Claire para llevar al asesino ante la justicia. Sin embargo, su misión se enfrenta a la cruda realidad cuando descubren que el sospechoso es un testigo federal protegido y que lo ponen en libertad.

Trece años después, pese a los esfuerzos por encontrar el equilibrio en sus vidas, Ray, Claire y Jess todavía tienen heridas abiertas. Pero Ray descubre una nueva pista y vuelve a Los Ángeles para convencer a Claire de que deben retomar el caso. Pese al riesgo que corren todos al reabrir cuestiones emocionales (la vida de Jess lleva estancada más de una década; el afecto de Ray por Claire no ha disminuido), unen fuerzas para perseguir al asesino. Esta vez prometen tomar el asunto en sus manos para vengar el brutal asesinato de Caroline.

Sin embargo, ninguno de ellos está preparado para el estremecedor secreto que acecha tras la persecución y que alumbra el coste emocional de la venganza y de la justicia.