1、天色阴暗，在一条荒凉的乡间小岛上，一辆马车行驶着，贵族发现车夫被割去了头颅急忙跳车，结果还是难逃一死。十八世纪末的纽约市，警察们还用古老野蛮的方式对待罪犯，不加以判断就定案，而年轻的警察伊卡布·克莱恩笃信科学，认为应该更仔细地搜索案情。

2、克莱恩向法官提出异议，认为法庭还沿用严刑逼供是不合理的，这让法官大怒，将克莱恩派到位于哈德逊高地的断头谷小镇解决案件。镇上两周有三人死亡，都是被干净利落地砍去了头颅，克莱恩接下案件，即刻启程前往断头谷。克莱恩到达了断头谷，发现镇上人烟稀少，大多闭门不出。

3、克莱恩住进富豪波特斯·范塔索(迈克尔·刚本 饰)的家中。范塔索的女儿卡翠娜(克里斯蒂娜·里奇 饰)和克莱恩交谈起来。范塔索迎接了克莱恩。克莱恩收拾好行李来到会客厅，范塔索和镇上威望较高的人已经在里面了，有汤玛斯兰特医生、斯廷威牧师、治安官缪·菲利斯、公证人詹姆斯·哈登布鲁，克莱恩开始和他们谈论案情。

4、范塔索说起关于无头骑士的传言。无头骑士曾是嗜杀的黑森雇佣兵，他喜爱砍下敌人的头颅，后来被人用自己的剑砍下头颅并被埋在地下。从此骑士的魂灵在断头谷游荡。镇上的人们都相信那些案件正是骑士犯下的。克莱恩对无头骑士的传说不以为然。

5、当晚镇上的乔纳森马斯被割去头颅，克莱恩见到了没有头颅的尸体。克莱恩用仪器和药品得出头颅是被骑马的人拿走，而剑是被赤火烧过的。镇上的人们为死者举办了葬礼。乔纳森马斯的儿子小马斯提出愿意帮克莱恩。

6、菲利斯偷偷告诉克莱尔说四个墓碑却埋葬了五个死者。克莱恩为了弄明白这句话，让镇上的人们挖开坟墓将尸体搬出来、克莱恩发现第三名死者寡妇温希斯怀有身孕。克莱恩骑着马，听到身后的马蹄声，转身发现了一个没有头颅的人骑着马，手拿南瓜灯，并将南瓜灯砸向克莱恩。

7、这个无头骑士实际上是镇上的居民布罗姆假扮的。克莱恩做了噩梦惊醒后下楼倒水喝，听到隔壁房间的动静，走进去发现是卡翠娜，卡翠娜和克莱恩说起父亲的发家史。范加勒父子是案件第一个和第二个死者，而范塔索的土地来自于范加勒。卡翠娜送了本关于灵异世界的书给克莱恩。

8、克莱恩发现菲利斯提着行李独自牵着马离开，克莱恩追上去追问孩子的父亲以及是否被这个男人所杀。突然天色大变，风声乍响，羊群四处逃窜。菲利斯脸色大变，克莱恩转头发现丛林深处无头骑士骑马而出，砍下菲利斯的头颅并用剑扎入，又跑回丛林。克莱恩惊吓过度昏死过去。

9、范塔索安抚镇上人的情绪，克莱恩想起自己小时候的事并决定不能就此放弃，他下楼要求镇上派一个人和自己到西部丛林找到无头骑士的墓。小马斯愿意和他前往，两人骑马来到一个巨大的树屋，里面住着一个女巫，克莱恩被女巫单独留在树屋里，女巫告诉克莱恩要找到亡灵树。

10、克莱恩和小马斯继续前进，忽然克莱恩看到丛林里有个白色的影子，就往前查看，发现是卡翠娜跟随他们而来。小马斯发现了奇怪的东西让克莱恩前往，正是亡灵树。克莱恩拿出斧子砍下亡灵树的树枝，发现里面流出来的都是血，克莱恩揭下树皮，里面都是人头。小马斯躲在卡翠娜的怀里。

11、克莱恩挖开无头骑士的墓，发现无头骑士的头颅被人拿走，克莱恩认为正是如此无头骑士才会砍杀别人头颅。这时卡翠娜发现树枝有所动静，无头骑士突然从树干中跃出，骑着马奔驰而去。克莱恩骑上马追赶，却到一半就失去踪影。无头骑士闯入基利安家杀死了基利安一家三口，布罗姆听到惊叫声赶去。

12、布罗姆想要杀死无头骑士，克莱恩劝布罗姆收手，布罗姆不听，最后被无头骑士一分为二，克莱恩再次吓昏过去。克莱恩被带回范塔索家，卡翠娜拿着自己混合的药剂让克莱恩喝下助眠，克莱恩说无头骑士并不是胡乱杀人，他杀的都是拿掉他头颅的人。克莱恩又做了噩梦，惊醒后发现卡翠娜陪着自己。

13、清晨克莱恩醒来发现范塔索太太在自己身边，同时得知女仆莎拉逃离了小镇。克莱恩整理思绪，将和案件有关的人罗列出来，小马斯的一句话提醒了克莱恩，他要小马斯和自己一起去哈登布鲁家。克莱恩得知了范加勒和温希斯秘密结婚，并将遗产全部给温希斯。

14、克莱恩渐渐有了头绪，将死者们的关系都联系起来，并把矛头指向范塔索。克莱恩回到房间发现卡翠娜在自己房间。卡翠娜离开房间后范塔索无意间发现了自己床下画着魔眼的咒符。夜晚，克莱恩听到动静追出去。那个黑影一直朝丛林深处移动，克莱恩发现躺在地上和男人苟且的是范塔索太太。

15、克莱恩看到卡翠娜在烧毁自己找到的证据，卡翠娜不让克莱恩指控自己的父亲，两人吵翻了。范塔索看到无头骑士出现，策马回到教堂，对卡翠娜说无头骑士杀死了她继母。镇上的人们、小马斯和克莱恩也躲进了教堂。教堂里一片恐慌，克莱恩发现无头骑士进不来教堂。

16、范塔索最终还是被无头骑士杀死并砍下头颅，卡翠娜昏死过去。克莱恩发现她手里的粉笔，以为是她用巫术操纵了无头骑士。克莱恩对此感到难过，并决定离开断头谷。克莱恩离开的路上看到居民在搬运范塔索和他太太的遗体。克莱恩得知魔眼咒符是为了保护所爱之人，他立刻掉头回去，检查发现卡翠娜继母的尸体是假的。

17、卡翠娜在自己家中看到了继母惊吓得昏过去。卡翠娜的继母正是取走骑士头颅的人，也正是她施放巫术让骑士杀人，这次她的目标是卡翠娜。原来范塔索太太是曾被范塔索占了土地的落魄户的女儿，她的母亲精通巫术，从小教导女儿，范塔索太太在小时候遇见无头骑士被杀后就起了让骑士为自己报仇的心思。

18、无头骑士来了，克莱恩也及时回到了小镇，小马斯、克莱恩、卡翠娜躲在磨坊里，克莱恩想用磨坊的装置对付无头骑士。他们逃出了磨坊，磨坊爆炸倒塌，然而无头骑士没死，克莱恩三人驱车进入丛林，和无头骑士展开了一场恶斗。

19、克莱恩三人来到了亡灵树前，范塔索太太也来到了亡灵树前。无头骑士随后来到，克莱恩趁机夺下范塔索太太身上的骑士的头颅。无头骑士即将砍下卡翠娜的头颅，克莱恩及时将头颅还给骑士。得到头颅苏醒后的骑士带着范塔索太太回到地狱。克莱恩和卡翠娜带着小马斯回到纽约过上了幸福的生活。