El Dr. Sam Stein siempre ha vivido por su trabajo. Su dedicación ha dado sus frutos con el desarrollo del sistema de entorno visual asistido por computadora de CAVE, que permite a los médicos conectarse directamente al cerebro de los pacientes. Cuando un accidente pone en coma a su colega Rachael Carter, Stein decide utilizar CAVE para sus propios fines, buscando en el cerebro de Rachael para decirle lo que no pudo mientras estaba consciente: que la ama. Stein descubre, sin embargo, que el amor toma extraños giros cuando entra en el mundo virtual de CAVE y que las complejidades del corazón humano no se traducen fácilmente en bits y bytes.