這個故事發生在本世紀初。
美國新奧爾良市警官約翰遜右腿骨折，在當地最好的維多利亞皇家醫院救治。主治醫生羅伯特告訴他，至少要在醫院病床上靜養一個月，才可以拄著枴杖下地。
護士卡羅琳溫柔漂亮，與約翰遜很談得來，又都有著相同的離異經歷，慢慢地兩人的關係變得有些微妙。
十天後，卡羅琳推著約翰遜檢查腿骨癒合情況。約翰遜在角落裡發現了一具人體骨骼標本，不由喜出望外。約翰遜在警局就是從事顱骨復原技術的，看到這樣一副完美的骨骼標本，他本能地開始心癢。於是，他偷偷用手機從不同角度對骷髏的頭部進行了拍照。
一周後的一天晚上，復原工作終於完成，一個年輕女人的頭像呈現在他面前。她文靜纖弱的模樣在約翰遜心底掀起了一絲波瀾。這麼嬌柔的女子，怎會變成了一具骷髏，她生前曾有過怎樣的故事？
約翰遜躺在床上，卻翻來覆去睡不著，一閉上眼睛，那張清秀的面龐就會浮現在腦海中，好不容易有些睡意的時候，窗外突然傳來一陣輕響。約翰遜睜開眼睛，看到窗簾似乎在微微抖動。接著，一個黑影從簾後閃了出來。約翰遜大聲叫道：“誰？”
喊聲並沒有嚇倒對方，那黑影一步步向他逼了過來。約翰遜看清對方的面孔後，不禁大驚失色：這竟是剛被自己復原的女子！那女子滿眼幽怨地凝視著他，冷不防揚起手臂。寒光一閃，約翰遜感到右腿一陣鑽心的刺痛。他想掙扎，全身卻彷彿被施了魔法，動彈不得。那女子再次揚起一件寒光閃閃的東西，這次竟是對準他的心臟，約翰遜絕望地閉上了眼睛……
半晌，約翰遜睜開眼睛，發現原來是個可怕的夢。他舒了口氣，暗笑自己在夢中的怯懦。就在這時，右腿突然一陣刺痛。約翰遜努力撐起身體坐起來，一下驚呆了：就在他的右小腿上，噩夢中被刺傷的地方，赫然呈現出一道長長的劃痕，微微滲出的血已凝固。
羅伯特醫生一番檢查，臉色陰沉下來，皺著眉不解地說：“怎麼回事？前兩天拍片時，恢復得很好，斷骨處怎麼會突然發炎呢？”
經過羅伯特醫生的處理，約翰遜的病情得到了控制，他不得不在床上多躺了些日子。這天，卡羅琳再次推著約翰遜去X光室拍片。輪椅進入電梯，電梯門緩緩關閉，這時對面的電梯門正好開啟，約翰遜竟看到一個和復原骷髏一模一樣的年輕姑娘走了出來！
一進X光室，約翰遜就把目光投向放置骷髏的角落，然而那裡已空無一物！難道她真的活過來，自己跑掉了嗎？“那裡原先不是放著一具骷髏嗎？”約翰遜問。卡羅琳詫異地望著他，不明白他今天怎麼變得如此古怪。她指著遠處的一個角落說：“上個星期粉刷房間，很多東西挪動了位置，你說的骷髏在那邊。”
約翰遜扭頭望去，骷髏果然立在那裡。約翰遜凝視著骷髏黑洞洞的眼窩，竟莫名地從心底躥起一股寒意。突然，他察覺到有些異樣，心裡猛然一驚：這不是自己先前看到的那具骷髏！於是連忙掏出手機，拍下幾張照片。
與上次的照片進行比對，約翰遜的懷疑被證實了！職業的敏感告訴他，這件事並不尋常。他迫切地想在出院前弄清楚困擾他的那具骷髏，可是一時之間又無從下手。
天無絕人之路。一天，約翰遜在網上看到了一則尋人帖子：格雷格鎮的詹姆森正在尋找未婚妻喬安娜，並配有照片。約翰遜發現她與被復原的骷髏十分相似。
詹姆森在接到約翰遜電話後的第二天中午，趕到了新奧爾良市。不久前，詹姆森向女友求婚，喬安娜接受了戒指但表示請他再等一段時間。無論詹姆森怎樣追問，她始終不肯透露原因。之後喬安娜就失蹤了，心急如焚的他只得報警，並將尋人啟事發到網上。約翰遜立刻打電話請同事幫忙查找有關喬安娜的資料。他更加迷惑了，如果上次在電梯口見到的姑娘就是喬安娜，那她現在又去了哪裡？那具失蹤的骷髏到底是誰？
接下來的幾天，約翰遜一直沒見到卡羅琳，他向護士打聽，得知卡羅琳失蹤了。又是失蹤！約翰遜不由皺緊了眉頭。
當晚，詹姆森激動地來找約翰遜，說有人打電話給他，稱知道喬安娜的下落，正在醫院一樓大廳等他。兩人立即趕過去，誰知打電話的老人竟是醫院太平間的看門人！老人告訴他們，幾天前有一具無名屍體被送到這裡，他在警方失蹤人口網站中看到過喬安娜的照片，覺得與死去的女孩很像。
來到太平間，詹姆森已是淚流滿面，幾近虛脫。拉開黑色塑膠袋上的拉鏈，裡面露出一具年輕女性的屍體。約翰遜只看了一眼，就失聲叫道：“這不是卡羅琳護士嗎？”老人也是一臉的驚疑：“這是怎麼回事？我明明記得是尋人啟事上的那個姑娘啊！”
事情變得複雜了，約翰遜思索了一下問道：“當時是誰把屍體送過來的？”老人臉色慘白，半晌才指著屍體喃喃地說：“卡羅琳護士！”
轉眼三天過去了，警方的調查毫無進展。卡羅琳的死因從表面上看是心肌梗塞導致的猝死，但細心的法醫在她右手臂上發現了一處可疑的針孔，她很可能是被注射了某種有毒藥物。到底是誰在幕後操縱了這一切？
一天晚上，約翰遜在吃過護士送來的藥後，很快就發出了震耳的鼾聲。凌晨兩點，病房裡閃進一個身影，躡手躡腳地來到約翰遜的病床前。看了看還在沉睡中的約翰遜，來人熟練地從口袋中取出一支注射器，輕輕掀開約翰遜的被子。約翰遜突然睜開了眼睛，凌厲的目光注視著來人：“晚上好啊，羅伯特醫生，您半夜還要查房嗎？”
羅伯特一下呆住了，張口結舌地問：“你沒吃剛才護士送來的藥嗎？”“你是說這些安眠藥？”約翰遜掏出幾粒白色藥片丟在桌上。冷不防，羅伯特猛撲過來，將手中的針頭向約翰遜身上扎去，約翰遜忙一扭身，扳住了羅伯特拿注射器的手，兩人扭打在一起。躲在窗簾後的詹姆森連忙跑出來，準備尋機幫助約翰遜，不料搏鬥中的兩人突然分開了。只見羅伯特搖搖晃晃地摔倒在地上，那支裝了劇毒藥劑的注射器赫然插在他胸前！
詹姆森滿懷悲憤地撲上去搖晃著微微抽搐的羅伯特，大聲吼道：“你是不是殺死了喬安娜？”羅伯特氣若游絲，吃力地擠出一聲冷笑：“你再也別想見她了。”“那麼卡羅琳呢？”約翰遜追問道。“卡羅琳，哼哼。”羅伯特呻吟道，“其實我並不想殺死她，我們一直合作得很好，可她居然愛上你了，該死的，她竟求我放過你……如果我不殺死她，早晚要壞事……”
轉眼一個月過去，約翰遜傷癒回到警局上班，但那具謎一樣的骷髏卻始終在他腦海裡縈繞。
回到格雷格鎮的詹姆森突然再次出現在他面前，他收到了喬安娜寫給他的信，約翰遜看過信後，終於揭開了骷髏案的謎底。
原來，喬安娜很小的時候，父親就去世了。在她十歲那年母親不慎摔傷，住進了維多利亞皇家醫院，當時的主治醫生就是羅伯特。經過治療，母親的傷勢穩定下來。可是有一天，她的母親在吃過護士送來的藥後，很快就睡著了。半夜，羅伯特醫生鬼鬼祟祟地進來，為母親注射了一針。他的舉動被趴在窗台上看星星的小喬安娜清楚地看到了。沒想到第二天，母親的病情突然惡化，被推進了急救室，從此，小喬安娜再也沒能看見母親。醫院說她母親拖欠了大筆醫療費後突然不辭而別，喬安娜不相信，但她太小，沒有能力去弄清這件事情。後來，喬安娜在孤兒院長大，但母親失蹤之謎始終壓在她心頭。在接受詹姆森求婚的時候，她私自調查這個疑案，已經有一段時間了。
一天，喬安娜看到羅伯特和卡羅琳在熄燈後，形跡可疑地走進約翰遜的房間，喬安娜便隔著門縫向裡張望。病人在床上毫無反應，他們就在他的傷腿處注射什麼藥劑。喬安娜猛地推門發出響動，驚動了卡羅琳，手中的針尖一下劃到了約翰遜的腿上。羅伯特追出門，喬安娜已經跑掉了。
後來，喬安娜在電梯間與約翰遜不期而遇。由於長相和母親酷似，被約翰遜當成是骷髏復活。但旁邊的卡羅琳卻想到了十多年前被她和羅伯特一起毒死的女人，於是她驚慌地告訴羅伯特。羅伯特夥同卡羅琳殘忍地設計誘捕並殺害了喬安娜。當卡羅琳為約翰遜求情時，竟招來殺身之禍。
約翰遜追查下去，很快真相大白。原來羅伯特為了名利，不斷研發新的藥品，並夥同卡羅琳在病人身上進行試驗。當年喬安娜的媽媽就是在羅伯特的一次試驗中喪命。為了掩蓋真相，他們悄悄移走了屍體，並謊稱病人為躲避高額費用私自離開了。羅伯特將屍體處理成一具人體骨骼標本，送到了X光室。大型醫院增減幾具骷髏標本根本不會有人注意，這的確是個銷毀罪證的好辦法。
人算不如天算。他哪裡知道，當年的罪行竟被一個小女孩看到，而他精心炮製的骷髏標本又被一個好奇的警官復原了真貌。