Der Maschinist Trevor Reznik (Christian Bale) hat seit einem Jahr nicht mehr geschlafen. Sein akuter Schlafmangel hat an Körper und Geist so stark gezehrt, dass Trevor eigentlich nur noch eine Hülle seiner selbst ist. Seine Kollegen stehen dem abgemagerten Mann mit Misstrauen gegenüber. Die einzigen Personen, mit denen der Maschinist außerhalb der Arbeit Kontakt hat, sind die Kellnerin Marie (Aitana Sánchez-Gijón) und die Prostituierte Stevie (Jennifer Jason Leigh). Die beiden machen sich Sorgen um Trevors Wohlergehen, da sein Verfall nicht aufhört und ihn in den Wahnsinn zu treiben droht. Nachdem Trevor einen schweren Arbeitsunfall verschuldet und ihn damit begründet, dass der neue Arbeitskollege Ivan (John Sharian) ihn abgelenkt habe, wird ihm gesagt, dass Ivan nicht dort arbeitet. Bei Trevor häufen sich die Selbstzweifel und er sucht nach Antworten. Zuerst versucht er, der wirklichen Unfallursache auf den Grund zu gehen…