影片《童心无归处》讲述了世界上最轰动的一起谋杀案——美国六岁选美小皇后琼贝妮特·拉姆齐的死亡之谜。该案经过长达二十年的不休争议，屡次登上《时代》周刊和《人物》杂志封面，各大新闻媒体不断猜测凶手究竟是谁，而公众对其亲生父母及其学校一位男老师可能是凶手的指责更是甚嚣尘上。 影片《童心无归处》在纪实和非纪实之间游走，向观众呈现了一种非常奇特的电影风格，再现了小明星难解的死亡之谜
儿童临床医学家凯瑟琳•迪恩（珍妮弗•洛佩斯 Jennifer Lopez 饰）供职于一家研究大脑的医疗研究机构，她的任务是通过高技术手段陷入幼年患者的梦境中，治愈她们幼小心灵中的疮疤。 警方接到报案，说当地有很多幼女失踪。负责此案的FBI探员（文斯•沃恩 Vince Vaughn 饰）断定，此举为一个连环作案的变态凶手所为。经过调查，警方锁定了犯罪嫌疑人——卡尔•斯塔格（文森特•德奥诺费奥 Vincent D'Onofrio 饰），但是苦于他守口如瓶，无法救出被他囚禁的女孩。这时，警方联系了凯瑟琳，希望她可以通过梦境的方法，潜入犯人的大脑，找到受害者的所在位置。然而，事情远比想象得更加险象环生
