La artista conceptual Anne Benton (Jodie Foster) crea piezas electrónicas que destellan evocadoras declaraciones. Su trabajo ha empezado a atraer la atención de los medios de comunicación. Una noche, volviendo a casa en coche, Anne sufre un reventón en una carretera cercana a unas fábricas industriales aisladas y, mientras busca ayuda, presencia un golpe de la mafia supervisado por Leo Carelli (Joe Pesci), que mata a otro mafioso y a su guardaespaldas. Leo descubre a Anne, pero ella escapa y acude a la policía.

Dos de los mafiosos, Greek (Tony Sirico) y Pinella (John Turturro), van a casa de Anne para silenciarla, pero sólo consiguen matar a su novio, Bob (Charlie Sheen). El agente del FBI Pauling (Fred Ward) -que lleva tiempo detrás de Carelli- ofrece a Anne una plaza en el Programa Federal de Protección de Testigos de los Estados Unidos, pero cuando ve a otro mafioso, el abogado de Carelli, John Luponi (Dean Stockwell), en la comisaría, se disfraza con la peluca y la gabardina de otra mujer y huye. Mientras tanto, el capo de la mafia Lino Avoca (Vincent Price), jefe de Carelli, llama a Milo (Dennis Hopper), un asesino a sueldo de primera fila, para que silencie a Anne. Milo compra una de las obras de arte de Anne y saquea su casa, descubriendo Polaroids íntimas tomadas a ella.

Pasan los meses. Anne ha roto todos los lazos con su pasado y se ha establecido de nuevo en Seattle como redactora publicitaria. Milo, que nunca se da por vencido, reconoce el eslogan de un anuncio de pintalabios como uno de los latiguillos de Anne y la localiza. Pauling y la policía también siguen la pista de Anne, pero ésta consigue eludir una vez más a todos los hombres que la persiguen. Poco después, Milo sigue la pista de Anne hasta Nuevo México. Allí es seguido por Pinella, que rastrea el paradero de Milo para Carelli, y a quien Milo mata rápidamente. Esta vez, Milo acorrala a Anne y le ofrece un trato: la dejará vivir si ella hace todo lo que él le pida. Resulta que el interés de Milo por Anne es más que profesional, pero no exactamente lo que ella cree; no quiere que sea su esclava sexual, aunque el sexo forma parte de la ecuación.

Hombre obsesionado, Milo se ha enamorado de Anne. Y no tiene ni idea de cómo enfrentarse a esa emoción desconocida. Sorprendentemente, tras un comienzo difícil, Anne se da cuenta de que ella también se ha enamorado de él. Al mismo tiempo, al fracasar en su intento de matar a Anne, para lo que había sido contratado, Milo se ha marcado a sí mismo para la muerte. Anne y Milo huyen juntos a una granja aislada propiedad de Milo. Los hombres de Avoca les siguen hasta allí y escapan por los pelos.

Milo y Anne se dan cuenta de que, para ser libres, deben regresar y enfrentarse a sus perseguidores. Idean un plan que deja muertos a Avoca, Carelli y todos sus hombres. Anne y Milo escapan juntos hacia una nueva vida, presumiblemente en Francia.

Final alternativo

Milo y Anne regresan juntos a la refinería junto a la carretera donde Anne presenció el golpe de la mafia que la hizo huir. De hecho, la refinería pertenece al Sr. Avoca y lleva su nombre. Milo se pone en contacto con Leo Carelli, le cuenta que mató a Anne y quiere "hacer las paces" con Carelli, a quien pide reunirse en la fábrica de Avoca. Pauling, que tiene pinchada la casa de Carelli, espía la conversación y se desplaza hasta allí con la policía.

Avoca y sus hombres esperan cerca de la fábrica. Pauling y la policía esperan también en otro sector de la misma zona. Carelli, su secuaz Greek y Luponi entran y encuentran a Milo esperándoles. Cuando Luponi intenta disparar a Milo por la espalda, Anne dispara desde lejos y le hiere con un rifle de puntería. Ella revela estar vestida con un traje especial de proximidad al fuego, al igual que Milo. Parecen dejar escapar a Carelli y Greek para que corran y tropiecen con un cable conectado a explosivos. La refinería vuela en pedazos, y Carelli, Greek y Luponi mueren mientras Anne y Milo escapan. Avoca envía a sus hombres tras Anne y Milo, pero la policía los rodea y los detiene. Sin embargo, Avoca escapa en helicóptero, y Pauling va tras Anne y Milo en su coche, pero no los encuentra mientras se mueven por el alcantarillado cercano.

Milo y Anne se marchan y empiezan una nueva vida, presumiblemente en Francia. Los créditos finales muestran uno de los carteles electrónicos de Anne que deletrea THE END en varios tipos de letra.