かねてから人間の精神に関心を持ち、子供の精神構造をテーマにする心理学者・カーター（J・リスゴー）。妻（L・ダビドビッチ）と子供と一見幸せに暮らす彼だったが、自分の子供さえも研究材料とする執着ぶりに妻は不安を感じ始める。実は不安は彼自身にも同じことだった。気の弱い彼には、常に彼の行動を補佐するようにどこからともなく現れる秘密の双児の弟・ケインがいて、躊躇する彼をけしかけるのだ。研究が進むうち町では奇妙な事件が起こり、警察はカーターに目をつける。やがて、カーターは何者かによって周到に計画された幼児体験を持っていたことが分かる。