의학박사 헨리(Dr. Jekyll/ Mr. Hyde: 안소니 퍼킨스 분)는 런던의 저명한 외과의사로로 아름다운 부인 엘리자베스(Elisabeth Jekyll: 그리니스 바바 분)와 행복하게 살고 있다. 부작용 없는 마취제 개발에 전념하던 그는 어느날 복용하면 도취감에 빠지며 환각 상태에서 성격이 격변하는 약제 개발에 성공한다. 그 무렵 창녀를 예리한 칼로 난자하는 연쇄 살인 사건이 발생해 런던 전체가 공포에 떨고, 뉴코먼(Newcomen: 레이 제워스 분) 형사는 범인 체포에 혈안이 된다. 새 마취제를 먹고 환각에 빠진 헨리가 저지른 일이다. 엘리자베스는 밤마다 집을 비우는 남편을 의심하게 되고, 경찰은 범행 수법으로 미루어 지킬 박사를 의심하기 시작한다. 창부 스잔나(Susannah: 사라 모어 쏩 분)의 아파트에서 중성인 조니(Johnny: 벤 콜 분)와 함께 환각 상태로 도착된 성유희를 하는 헨리 앞에 남편을 추적한 엘리자베스가 들이닥친다. 조니가 엘리자베스를 죽이려 하자 헨리는 조니를 죽이고, 그녀는 간신히 집으로 도망친다. 그러나 집에 돌아온 헨리는 난폭하게 실험실을 파괴하고 엘리자베스를 살해한다. 그리고는 형사 뉴코먼에게 다른 흉악범이 아내를 살해한 것처럼 이야기 하고, 뉴코몬은 범인을 꼭 잡을 것이라고 다짐한다.