La historia empieza en Dorchester, un barrio obrero de Boston, en el que las sucias calles están pobladas de familias destrozadas y sueños rotos. Aquí es donde la pequeña Amanda McCready de 4 años ha desaparecido sin dejar huella. La policía no ha conseguido ni una sola pista, así que los desesperados tíos de Amanda suplican a los investigadores privados Patrick Kenzie (CASEY AFFLECK) y Angie Genarro (MICHELLE MONAGHAN) que acepten el caso.

Aunque tienen serias dudas sobre si deben asumir o no el caso, Patrick y Angie conocen el barrio y también conocen la verdad sobre la madre drogadicta de Amanda, Helene (AMY RYAN). A medida que van avanzando en sus investigaciones, siguen pistas que les llevan al oscuro centro de Dorchester y a una serie de camellos, ex-presidiarios y corruptores de menores. Sin embargo esto no les acerca a Amanda. Aprovechando la atención que les prestan los medios, unen sus fuerzas a las del implacable detective Remy Bressant (ED HARRIS) y al capitán de policía Jack Doyle (MORGAN FREEMAN). Pero justo cuando parece que este terrible caso está a punto de resolverse, el triste destino de Amanda se desvela en un segundo.

Todo el mundo intenta pasar página y seguir adelante, pero un atormentado Patrick es incapaz de olvidar lo que ha ocurrido. Cuando intenta dar marcha atrás siguiendo las pistas, se ve inmerso en una intensa telaraña de mentiras y violencia inexplicable, en el asombroso secreto que esconde la verdad y tendrá que enfrentarse a un dilema moral que hará que tanto él como el público se pregunten qué es lo correcto.