陰森恐怖的森田醫院院長森田健三（菅田俊飾）離奇失蹤，四名護士相繼辭職。年輕人佐藤文仁（洼冢洋介飾）因病住進這家陰冷的醫院，某晚朋友武史（松尾政壽飾）探病時，在病房走廊遭遇全身赤裸的絕世美女。武史將自稱富江（寶生舞飾）的神秘女子帶回住所，逐漸陷入病態迷戀并產生極端暴力傾向。與此同時，森田院長的女兒由美（山口紗彌加飾）展開秘密調查，發現醫院曾進行非法人體實驗，導致多名患者死亡。最新失蹤的森田院長與醫護人員共同掩蓋的真相，竟涉及二十年前一樁以"富江"為代號的秘密手術——該實驗意外創造出具有致命魅惑能力的少女，而所有接觸者都將陷入瘋狂與毀滅。森田醫院的秘密隨著由美追查逐漸浮出水面，富江的復仇漩渦也愈演愈烈。本片根據日本恐怖漫畫大師伊藤潤二的同名系列作品改編，延續其標志性的畸形美學與人性異化主題。