Baseado na história real que chocou a nação em 1965, o filme reconstrói um dos crimes mais chocantes já cometidos a uma só vítima. Sylvia (Ellen Page) e Jennie Fae Likens (Hayley McFarland), as duas filhas de um casal que trabalha com um circo são deixadas para uma estadia demorada em Indianápolis, na casa Gertrude Baniszewski, uma mãe solteira com sete crianças. Tempos difíceis, e as necessidades financeiras de Gerturdes (Catherine Keener), obrigam-na a fazer este arranjo antes de perceber como esta obrigação levará sua natureza instável a um ponto de ruptura.
O Capitão Malcolm Reynalds, um veterano da guerra civil galáctica, agora vive em sua nave, Serenity. Ele coordena uma pequena, mas elétrica equipe. Quando Malcom pega dois novos passageiros: um jovem doutor e sua telepática irmã, as surpresas são maiores do que ele poderia imaginar. A dupla é fugitiva da coalizão dominante do universo e assim Serenity se vê entre a imensa força militar da Aliança, a grande fúria de Reavers e outro perigo a espreita dentro de sua própria nave.
