18世纪末，在纽约，警察继续使用古老的办案方法向罪犯逼供。年轻的警官伊卡布·克雷恩(约翰尼·德普饰)相信科学的办案方法，所以他被城里的同龄人排斥，被送到一个叫破头谷的小镇去处理一起连环谋杀案。“昏昏欲睡的山谷”的传说一直在破头谷流传。据说他是一个为血而战的黑森林雇佣兵。他的头被敌人砍下后，他孤独的灵魂一直在破头谷游荡。在一个漆黑的夜晚，他会骑着一匹快马，用一把大斧头砍下这里路人的头。两个月内，小镇上有三个人被杀。克雷恩搬进了当地大亨范·塔索(由迈克尔·甘伯恩扮演)的家。他不同意“沉睡的山谷”的传说。然而，另一个死亡一个接一个地发生。他还目睹了“昏昏欲睡的山谷”砍掉小镇警长的头。他不得不相信这个传说的存在，并决心找出真相。经过一番调查，克兰对范·塔索产生了怀疑。与此同时，他与范·塔索的女儿卡特琳娜(克里斯蒂娜·里奇)初露头角的爱情被残酷的现实摧毁了。正当克雷恩认为所有的真相都已大白，情绪低落，准备离开断臂谷时，意想不到的变化发生了...