쌍둥이 천재가 만들어내는 하나의 사건, 두개의 상상, 세가지 결말...
자신이 쓴 첫 작품이자 아카데미 최우수 각본상을 안겨준 '존 말코비치 되기'의 대성공에도 불구하고 스타 작가 찰리 카우프만(니콜라스 케이지 분)은 알고 보면 콤플렉스로 똘똘 뭉친 소심남이다. 뚱뚱하고 대머리인 자신을 누군가 항상 비웃고 있다고 여기질 않나, 조금만 아파도 불치병에 걸린게 아닌가 의심하는 노이로제에 시달리기도 한다. 심지어 좋아하는 여자 앞에서는 말 한마디 못하고 땀만 흘려대는 심한 낯가림 증세까지도 있다.
이런 그를 위로해주는 것은 그나마 작가로서의 빛나는 재능? 천만에. 그는 자신이 무능하고 재치 없는 작가라는 강박증에 사로잡혀있다. 그런 그에게 영화사는 어느날 뉴오커 잡지 기자 수잔 올린(메릴 스트립 분)이 쓴 베스트셀러 '난초 도둑'의 각색을 맡긴다. '난초도둑'은 진귀한 난초를 찾아 세계 오지를 헤매는 탐험가 존 라로치(크리스 쿠퍼 분)의 인생 역정을 담은 논픽션 소설. 하지만 찰리는 원작의 매력에 빠져들 수록 그것을 영화로 각색하기가 힘들어지는 작가적 딜레마에 빠져들게 되고, 상황은 점점 자학적인 절망으로 치닫게 된다. 게다가 설살가상으로 쌍둥이 작가 동생 도날드(니콜라스 케이지 분)의 눈부신 활약은 그를 더욱 주눅들게 만든다. 도날드의 외모는 그와 똑 같지만 성격은 정반대로 대범하고 재치있어 여자들에게 인기가 많다. 또한 영감을 받아 쉽게 글을 쓰는 편이라 단번에 천재적인 신예 작가로 급부상한다.
고심하던 찰리는 마침내 도날드에게 구원을 요청, 원작자인 수잔을 만나 각색의 방향을 해결하려 한다. 하지만 각색 방향의 실마리를 찾을 무렵 찰리와 도날드는 수잔이 책에 쓴 것 이외의 무엇인가 중요한 내용을 숨기고 있다는 의문을 품게 된다. 더 이상 지체할 수 없는 찰리는 급기야 수잔을 미행해 그녀 책의 주인공인 존 라로쉬의 집까지 숨어 들게 되는데... 그곳에서 발견된 이상한 난초들로 가득한 온실. 그리고 드러나는 숨겨진 진실... 열정과 욕망의 현장. 찰리는 수잔과 라로쉬가 내연의 관계에 있다는 사실과, 그들이 희귀한 난초에서 추출해 만든 마약에 이미 걷잡을 수 없이 중독되어 있다는 것을 알게 된다. 경악하는 찰리. 하지만 그는 곧 수잔과 라로쉬에게 들켜버리고 마약으로 이미 이성을 잃은 그들은 그를 죽이려고 하는데.
