El argumento de "Insomnia" arranca cuando el detective Will Dormer (Al Pacino) es enviado desde Seattle hasta Alaska, tierra de las Noches de Sol, para investigar un misterioso crimen. Allí será recibido con recelo por la policía, pero sin embargo contará con la ayuda incondicional de una investigadora local (Hilary Swank), admiradora del talento profesional del detective.

Dormer elabora una ingeniosa estrategia para atrapar al asesino (Robin Williams), pero el plan falla y llegado el momento, en medio del caos y el tiroteo, el detective mata accidentalmente a uno de sus compañeros. Presa del pánico, Dormer decide "cargar el muerto" al asesino, pero éste ha presenciado el fraude y contacta con él para someterle a chantaje: no le denunciará a la policía si Dormer acepta dejar de perseguirle. Mientras tanto, la joven investigadora local está muy cerca de descubrir la verdad.