Aux yeux du monde, Atsuko Chiba est une psychothérapeute de renom, en lice pour l’obtention d’un prix Nobel. Le soir, en revanche, elle devient Paprika, son alter ego chaleureux et spontané, en charge de séances... bien particulières. Grâce à la technologie de pointe du brillant Kôsaku Tokita, il est désormais possible d’explorer les rêves d’autrui en toute lucidité, et Paprika en a fait sa spécialité. Mais lorsqu’un beau jour un tout nouveau prototype est dérobé par un individu peu scrupuleux, les employés de l’institut d’Atsuko commencent un à un à se comporter étrangement. Et quand l’assistant de Kôsaku disparaît, la jeune psychothérapeute se retrouve forcée de mener l’enquête afin de ne pas devenir la prochaine victime...

Alternant entre songes et réalité, Atsuko et Paprika devront ensemble lever le voile sur la machination qui les menace tout en résolvant les mystères concernant leurs patients. Une course contre la montre haletante s’engage alors, tandis que l’étau se resserre autour de la détective des rêves...