在十八世纪末期的纽约，警察们仍然沿用古老的办案方式，对罪犯进行刑讯逼供。年轻的警察伊卡布·克瑞恩(约翰尼·戴普饰)坚信科学的办案方式，因此受到了市内同行的排挤。他被派往一个名叫断头谷的小镇，负责办理一起连环凶杀案。
断头谷流传着关于“无头骑士”的传说。据说，他是因嗜血而战的黑森林雇佣军，被敌人割去头颅后，他的孤魂一直在断头谷游荡。在月黑风高的夜晚，他会骑着快马、拿着大斧将经过此地的行人的头颅割下。两个月内，小镇中已有三个人惨遭毒手。
克瑞恩住进了当地富豪范塔索(迈克尔·甘伯恩饰)家中。他对“无头骑士”的传说不以为然，但又有人接二连三地死去，他还亲眼目睹了“无头骑士”砍掉小镇治安官的头颅。这让他不得不相信传说的存在，并坚定了要查出真相的决心。
经过一番调查，克瑞恩将疑点放在了范塔索身上。同时，他和范塔索的女儿卡翠娜(克里斯蒂娜·里奇 饰)刚刚萌芽的爱情也被残酷的现实所摧毁。就在克瑞恩认为一切真相大白、黯然神伤地准备离开断头谷时，事情发生了意想不到的变化......
