《断头谷》在十八世纪末的纽约,警方仍然采用古老的办案方式逼供罪犯。年轻的警察伊查布·克莱恩(约翰尼·德普JohnnyDepp饰)信奉科学的办案方法,因此被这座城市所吸引。被同龄人排挤,他被派往一个名叫断头谷的小镇处理一起连环杀人案。断头谷一直流传着关于“无头骑士”的传说。据说他是黑森林佣兵,因为嗜血而战斗。被敌人截断后,他孤独的灵魂一直在断头谷游荡。在漆黑多风的夜晚,他骑着快马,手持大斧砍下路人的头颅。两个月内,镇上三人被谋杀。克瑞恩搬进了当地富人范塔索(迈克尔刚本饰)的家中。他没有把“无头骑士”的传说当回事。然而,有人相继死去。小镇的治安官长,他不得不相信传说的存在,也更加坚定了查明真相的决心。经过一番调查,克莱恩将自己的疑虑放在了方塔索身上。与此同时,他与范塔索的女儿卡特里娜(克里斯蒂娜·里奇ChristinaRicci饰)萌芽的爱情也遭到残酷的折磨……