El detective superintendente (comisario principal) Pierre Niemans (Jean Reno), un conocido investigador de la policía parisina, es enviado a la pequeña ciudad universitaria de Guernon, en los Alpes franceses, para investigar un brutal asesinato. El cuerpo de la víctima fue encontrado atado en posición fetal y suspendido en lo alto de un acantilado, con los ojos extraídos y las manos cortadas. Niemans se entera de que la víctima era un profesor y bibliotecario de la universidad, Remy Callois, y busca a un oftalmólogo local para que le explique la extirpación de los ojos. El Dr. Cherneze (Jean-Pierre Cassel), que en su día formó parte del personal de la universidad, explica que el aislamiento de la escuela provocó la endogamia entre los profesores, con trastornos genéticos cada vez más graves. Recientemente, la tendencia se ha invertido, ya que los niños de los pueblos locales enferman y los bebés de la universidad permanecen sanos, algo de lo que los lugareños culpan a los impopulares y arrogantes miembros del profesorado. Cherneze insinúa que el asesino está dejando a Niemans pistas sobre su motivo al eliminar las partes del cuerpo que son únicas para cada individuo: los ojos y las manos. Niemans interroga al decano (Didier Flamand) y examina el apartamento del bibliotecario, donde encuentra imágenes de "superhombres" atléticos yuxtapuestas a textos sobre deformidades genéticas. El asistente (e hijo) del decano, Hubert (Laurent Lafitte), traduce el título de la tesis doctoral de Callois como "Somos los amos. Somos los esclavos. Estamos en todas partes. No estamos en ninguna parte. Controlamos los ríos carmesí".

Casualmente, el inspector de policía Max Kerkerian (Vincent Cassel) se encuentra en la cercana ciudad de Sarzac investigando la profanación de la tumba de Judith Herault, una niña que murió en 1982, y el robo de sus fotos en la escuela primaria local. Otra tumba de otra niña que murió de neumonía en el mismo año muestra signos de una profanación anterior. Judith Herault murió en un espantoso accidente de carretera mientras viajaba con su familia y su cuerpo sólo se encontró meses después. La madre fue la única superviviente y quedó tan traumatizada que años después hizo voto de oscuridad en un convento. La madre cuenta a Kerkerian que cuando Judith tenía diez años se rompió la muñeca, y que fueron a buscar ayuda al hospital de la facultad de Guernon donde nació; afirma que fueron atacados por "demonios" en el camino de vuelta y que, cuando huyeron, su marido y su hija murieron en el accidente de tráfico. Dice que las fotos fueron robadas para borrar a su hija de la historia, y que su rostro es una amenaza para los demonios que han vuelto para completar su misión. Le dice que todo empezó en Guernon.

Niemans interroga a Fanny Ferreira (Nadia Farès), glacióloga e hija de la facultad, de la que se sospecha inmediatamente por su capacidad de escalada y por ser la prometida del hijo del decano, algo que ella niega. A pesar de ser ella misma una niña de la facultad, vive fuera del recinto y muestra desprecio por la escuela y sus arrogantes profesores. Trabaja para la universidad para evitar las frecuentes avalanchas, y se indigna cuando Niemans insinúa que podría ocultar pruebas para proteger a la escuela. Ella le dice que cualquiera con un buen equipo podría haber izado el cuerpo por el acantilado, y desprecia su evidente atracción. Niemans entra en el despacho del bibliotecario muerto y encuentra detalles sobre la historia de la facultad. Descubre que fue fundada durante la Segunda Guerra Mundial y financiada con dinero nazi. El personal original de la facultad eran intelectuales que creían en la creación de una superraza basada no en criterios físicos sino en la intelectualidad, y esa era la verdadera razón de sus problemas de endogamia.

Poco después, el patólogo (François Levantal) informa de que en las cuencas de los ojos de Callois se ha producido una lluvia ácida que no ha caído en la zona desde los años setenta. Niemans pide a Fanny que le lleve al glaciar para obtener muestras de hielo que puedan compararse con la lluvia ácida de los ojos de Callois. Por una corazonada, Niemans sigue un túnel de deshielo hasta una cueva que contiene un segundo cuerpo, congelado en el hielo.

Kerkerian rastrea un coche del accidente de 1982 hasta Phillip Sertys en Guernon y se encuentra con Niemans mientras intenta entrar en el apartamento de Sertys. Sertys es el cuerpo en el hielo, un médico que trabajaba en la sala de maternidad del hospital universitario. Encuentran las fotos robadas de Judith Herault y pruebas de que Sertys criaba y entrenaba perros de pelea, y luego encuentran a los perros, y Niemans, el "superpolicía", se queda momentáneamente paralizado por el miedo, hasta que Kerkerian lo convence.

Sertys también fue mutilado, y sus ojos sustituidos por prótesis de cristal, "como las que se encuentran en los oftalmólogos", comenta el patólogo, lo que lleva a Niemans a correr de vuelta a la consulta de Cherneze. El médico ya está muerto, y casi atrapan al asesino, que se defiende de Niemans y se aleja corriendo después de vaciar deliberadamente la pistola de Niemans contra la pared, pero sin darle. Kerkerian le persigue, pero el asesino escapa. Al volver al lugar de los hechos, donde el asesino ha escrito "Rastrearé la fuente de los ríos carmesí" con la propia sangre de Cherneze sobre su cuerpo, se enteran de que las huellas de la pistola de Niemans pertenecen a Judith Herault.

Kerkerian vuelve a buscar en la tumba de Sarzac, que está vacía salvo por una foto de una mujer adulta con el nombre de Judith, mientras Niemans va a casa de Fanny. Niemans le dice que, aunque la ve físicamente capaz de cometer los crímenes, no la cree culpable. Cuando regresa a la universidad, el capitán de la policía local (Karim Belkhadra) le dice que la tesis de Callois está llena de eugenesia al estilo nazi, sugiriendo que la perfección puede lograrse criando juntos a niños con talento atlético e intelectual.

Kerkerian vuelve con la foto de la tumba que Niemans reconoce como Fanny y, de camino a su casa, evitan por poco ser sacados de la carretera por el hijo del decano mientras reconstruyen la historia: Debido a la escasa línea de sangre y a las mutaciones genéticas de la descendencia endogámica de la facultad, los médicos del hospital habían estado intercambiando niños sanos del pueblo con los de la universidad y Callois organizó los emparejamientos entre ambos tipos de niños en el programa de cría de la facultad. Sertys, deducen, debió de intercambiar a Fanny por uno de los bebés muertos de la facultad mientras dejaba a su gemela idéntica, Judith, con su familia biológica como sujeto de control. Cuando Judith fue llevada al hospital por su muñeca rota, su madre vio las fotos de Fanny y se dio cuenta de que era su hija robada. La familia huyó del hospital y fue perseguida por los miembros de la facultad que provocaron el accidente que mató al marido. La madre escondió a Judith y más tarde identificó falsamente el cuerpo robado de la niña que murió de neumonía como el de su hija, manteniendo a Judith dentro de su casa en todo momento. Mientras la madre descendía lentamente hacia la locura y se refugiaba como monja, Judith buscó a Fanny y le contó toda la historia. Ahora Fanny escondió a Judith, que pudo salir haciéndose pasar por Fanny y fue Judith quien dejó su foto en la tumba profanada como pista.

Una vez en la casa de Fanny encuentran en su sótano las manos y los ojos desaparecidos de las víctimas, pero Fanny ya no está y tampoco sus granadas. Niemans da la orden de evacuar la universidad mientras él y Kerkerian suben a la montaña para encontrar a Fanny. El dúo se enfrenta a Fanny sólo para ser atacado por Judith, que ahora está tan loca como su madre y que cometió los crímenes. Judith le dice a Fanny que mate a Niemans, pero ella se niega y, en su lugar, apunta con el arma a su hermana. Al mismo tiempo, Kerkerian dispara a Judith, pero le da a Fanny en el hombro y los disparos desencadenan una avalancha. Judith es arrastrada y el resto queda enterrado en la nieve hasta que llega un equipo de rescate con perros de búsqueda. Fanny es trasladada por aire al hospital mientras Kerkerian pide a Niemans que le explique su miedo a los perros.