懷俄明州，風河印第安保護區。這裡是美國最偏遠、最寒冷的角落之一，冬天的氣溫可以降到零下三四十度，白雪覆蓋一切，最近的城鎮在幾百公里之外。在這片被遺忘的土地上，美國原住民的年輕女性失蹤案件甚至沒有一個官方的統計數字。
科里·蘭伯特（傑瑞米·雷納飾）是這片土地上的美國魚類及野生動物管理局追蹤員。他的工作是在無邊的雪原上獵殺威脅牲畜的山獅和狼群。他是個白人，但前妻是當地的原住民，他們曾經有一個女兒。三年前，女兒艾米莉神秘死亡，案件至今未破。這段往事擊碎了他的家庭，也在他心裡留下了一道永遠無法癒合的傷口。
雪地裡的屍體
一天，科里在追蹤山獅時，在距離最近的居民點十公里外的荒野雪地中發現了一具年輕女性的屍體。她叫娜塔莉·漢森，十八歲，是科里好友馬丁·漢森（吉爾·伯明罕飾）的女兒。她赤著腳，穿著單薄的衣服，臉上有瘀傷和血痕，倒在零下三十多度的雪地裡。
法醫鑑定結果令人心碎：她被強暴過，面部有鈍器傷痕，但死因是「肺出血」——在極度寒冷中拼命奔跑，零下的空氣灌入肺部，肺泡破裂出血。她是活生生跑死的。但因為技術上的死因是「自然原因」（凍死/肺出血），FBI不會將其列為謀殺案來全力調查。
年輕的FBI探員簡·班納（伊莉莎白·歐森飾）被派來處理此案。她從拉斯維加斯趕來，穿著一件薄外套，連保暖裝備都沒有，對這裡的一切一無所知。沒有增援，沒有資源，只有她一個人。科里主動提出協助調查——不是因為職責，而是因為他看到了自己女兒的影子。
追蹤
科里是這片雪原上最好的追蹤者。他根據娜塔莉屍體發現地點的位置和她奔跑的軌跡，推斷她是從東面跑來的。順著方向回溯，最終指向了附近一個石油鑽井營地。
調查中，科里和簡走訪了娜塔莉的家人和保護區內的居民。馬丁沉浸在喪女之痛中，幾乎崩潰。娜塔莉的弟弟奇普（馬丁·山米爾飾）一臉塗著戰鬥彩繪，無聲地憤怒著。在這個保護區裡，年輕人要麼吸毒，要麼離開，留下來的只有絕望。
他們得知娜塔莉有一個男朋友，叫馬特·雷伯恩（強·柏恩瑟飾），在那個石油鑽井營地工作。當他們趕到營地時，發現馬特的拖車已經空了，裡面有打鬥的痕跡和血跡。
對峙
簡帶著部落警察本·肖約（葛拉罕·葛林飾）和幾名警員來到鑽井營地盤問工人。保安頭目皮特·米肯斯和幾個保安表現得極不配合，氣氛迅速升溫。當簡要求皮特出示證件時，局面突然失控——保安們拔出了槍，一場血腥的槍戰瞬間爆發。部落警察和幾名保安當場死亡，簡被皮特開槍擊中，身受重傷。
科里從遠處的高地用狙擊步槍介入，精準地射殺了四名持槍保安。皮特趁亂逃跑。
真相
電影在此刻插入了一段閃回，還原了娜塔莉死亡那晚的真相。
那天晚上，娜塔莉來拖車看望男友馬特。兩人在溫暖的拖車裡享受著難得的安寧時光。但皮特和幾個喝醉的同事闖了進來。他們先是嘲笑馬特和原住民女孩交往，然後開始動手。馬特試圖保護娜塔莉，被這群人活活打死。皮特強暴了娜塔莉。
娜塔莉趁他們不注意時逃出了拖車。她赤著腳，穿著單薄的衣服，在零下三十多度的黑夜中拼命奔跑。她跑了十公里。最後，她的肺承受不住了，她倒在了雪地裡。
雪原上的正義
科里追蹤到了逃跑的皮特。在甘尼特峰附近的雪原上，他制服了皮特，逼他親口承認了罪行。
然後科里做了一個選擇。他沒有把皮特帶回去。他讓皮特赤腳站在雪地裡——和娜塔莉最後時刻一樣的處境。「如果你夠強壯，你就能活著到公路上。」皮特試圖在零下的雪原上奔跑，但他沒有跑多遠就倒下了，和娜塔莉一樣的死法。
事後，科里去看望了馬丁。兩個失去女兒的父親坐在一起，無言地分享著同樣的悲痛。馬丁臉上塗著喪親的戰鬥彩繪，問科里：「你是怎麼熬過來的？」科里說：「沒有熬過來。」
影片結尾的字幕寫道：在美國，原住民女性的失蹤案件沒有任何官方統計資料。