《孤岛惊魂》讲述了美国军方与一家秘密实验室合作培育转基因战士的故事。这些非法制造的战士被关押在一座戒备森严的秘密小岛上，由专人负责看守。女记者瓦拉瑞（埃曼妞·沃吉亚 Emmanuelle Vaugier 饰）的丈夫曾是一名优等兵，也因此被选为实验对象。为了寻找失踪的丈夫，瓦拉瑞独自踏上小岛。她租下一艘小游艇前往目的地，并结识了船主杰克（蒂尔·施威格 Til Schweiger 饰）。这位拥有神秘过去的退休老兵，与她之间逐渐产生了微妙的感情。
登岛后，瓦拉瑞和杰克意外发现了军方隐藏的秘密，随即遭到追杀，搭乘的快艇也被炸毁。逃亡途中，杰克身受重伤。面对倾盆大雨，两人浑身湿透，只能躲进一间偏僻的小木屋，在寒冷中彼此取暖、共享体温。枪林弹雨之下，患难相依的两人渐渐坠入爱河。为了救出瓦拉瑞的丈夫并揭开实验真相，这对身陷绝境的恋人不得不与可怕的敌人展开殊死搏斗……
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