1985년 런던, 헨리'지킬'은 유능한 의사이자 과학자이며 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 임상실험 단계에 이르렀지만
이사회의 반대로 실험은 무산되고,
지킬의 친구이자 변호사인 어터슨은 낙담에 빠진 그를 위로하며
웨스트엔드의 한 클럽으로 이끈다.

술에 취한 사람들 사이에서 학대받는 루시를 발견한 지킬.
친구가 필요하면 찾아오라며 자신의 명함을 건낸다.
루시는 지금까지 자신이 만나 온 사람들과 달리 자신을 인간적으로 대해준 지킬에게 호감을 느낀다.

클럽에서 돌아온 지킬은 이연구가 자기 자신만이 해결할 수 있는 과제임을 깨닫고
스스로가 실험 대상이 되기로 결정한다.
그의 바람대로 선과 악을 분리시키는데 성공하지만
시간이 지날수록 악으로 가득 찬 제2의 인물 에드워드 '하이드' 가
지킬을 장악하며 통제 불가능한 수준에 이른다.

실험이 진행될수록 지킬은 엠마와 점점 더 멀어지고, 그러던 어느날 상처받은 루시가 그를 찾아온다.
그녀를 상처 입게 만든 사람이 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 잠재우는데 성공하지만
예상치 못한 순간 다시금 하이드가 등장하게 되는데....