Libby Day är den enda överlevande efter ett inbrott där hon blev vittne till mordet på sin mamma och sina systrar. Nu lever Libby med vetskapen om att hennes vittnesmål som sjuåring ledde till att hennes egen bror dömdes till livstids fängelse för det fasansfulla brottet. När en grupp true crime-entusiaster hittar Libby tjugofem år senare övertalar de henne att gå igenom händelseförloppet en gång till, och plötsligt dyker nya minnesbilder upp inom henne. Libby börjar ifrågasätta sin egen roll som huvudvittne och bestämmer sig för att ta reda på sanningen om sitt förflutna. Filmen är baserad på boken Mörka platser av Gillian Flynne, som även skrivit bästsäljande Gone Girl.