1888년 런던, 유능한 의사이자 과학자인 헨리 ‘지킬’은 사랑하는 연인 엠마와의 결혼을 앞두고 있다. 부족한 것 없어 보이는 그에게 단 하나의 걱정은 정신질환을 앓고 있는 아버지. 지킬은 자신의 아버지를 비롯해 정신질환으로 고통받는 환자들을 위해 사람의 정신에서 선과 악을 분리할 수 있는 치료제 연구를 시작한다. 사람을 대상으로 하는 임상 실험 단계에 이르렀지만 이사회의 반대로 실험은 무산되고 지킬의 친구이자 변호사인 어터슨은 낙담에 빠진 그를 위로하며 런던의 클럽 레드렛으로 이끈다. 술에 취한 사람들 사이에서 학대받는 클럽 레드렛의 무용수 루시를 발견한 지킬, 친구가 필요하면 찾아오라며 자신의 명함을 건넨다. 루시는 지금까지 자신이 만나 온 사람들과 달리 자신을 인간적으로 대해준 지킬에게 호감을 느낀다. 클럽에서 돌아온 지킬은 이 연구가 자기 자신만이 해결할 수 있는 과제임을 깨닫고 스스로가 실험 대상이 되기로 결정, 본인의 몸에 실험 중인 치료제를 주사한다. 그 결과 그의 바람대로 선과 악을 분리시키는 데 성공하지만 악으로 가득 찬 또 다른 자아 에드워드 ‘하이드’가 탄생하게 되고, ‘하이드’는 ‘지킬’을 장악하며 통제 불가능한 수준에 이른다. ‘하이드’와 공존하게 된 지킬은 실험이 진행될수록 엠마와 점점 더 멀어지고, 그러던 어느 날 루시가 상처를 입은 채 그를 찾아온다. 그녀를 다치게 한 사람이 바로 자신의 또 다른 자아 하이드란 것을 알게 된 지킬은 불안에 휩싸인다. 한편 하이드는 지킬의 실험을 반대했던 이사회 임원들을 한 명씩 살해하기 시작하고, 위험을 감지한 지킬은 다시금 치료제 주입을 통해 하이드를 잠재우는 데 성공하지만 예상치 못한 순간 다시금 하이드가 등장하게 되는데…