В 1939 году Стэнтон «Стэн» Карлайл (Брэдли Купер) устраивается работать в передвижную ярмарку, перед этим сжигая дом вместе с неким трупом. Руководитель ярмарки Клем (Уильям Дефо) просит его помощи в поимке «человека-зверя» — одного из экземпляров своей ярмарки. Клем рассказывает Стэну, что они ищут бездомных и алкоголиков, обещая временную работу, затем держат их в клетке, накачивая алкоголем и опиумом, чтобы те одичали, и демонстрируют их посетителям ярмарки. Он показывает свое хранилище алкоголя разной степени крепости, один из видов которого является чистым метанолом и смертелен.

Стэн начинает работать вместе с ярмарочной ясновидящей Зиной (Тони Колетт) и её мужем-алкоголиком Питом (Дэвид Стрэтэйрн), которые используют холодное чтение и систему вербальных кодов для мистификации экстрасенсорных способностей. Стэн напрашивается в ученики Питу, который вместе с женой предостерегает его от использования навыков за пределами шоу — зрителям, обращающимся за личной консультацией, они всегда рассказывают, что увиденное было лишь мистификацией. Тем временем, Стэн влюбляется в участницу ярмарки Молли (Руни Мара), и предлагает ей уехать, чтобы выступать вместе.

Однажды ночью Стэн даёт Питу одну из бутылок с алкоголем Клема, которая оказывается бутылкой с метанолом, после чего Пит умирает, а Стэн забирает его дневник с техникой фокусов. Перед тем как Стэн и Молли покидают ярмарку, Стен спрашивает жену Пита, нужен ли ей его дневник, и получив отрицательный ответ, прощается и уезжает на грузовике с возлюбленной. Два года спустя, Стэн, выучив технику Пита, становится известным менталистом в Нью-Йорке на фоне начинающейся Второй Мировой войны. Молли работает ассистенткой Стэна и при помощи кодовых фраз подсказывает ему на выступлениях. Одно из выступлений прерывает доктор Лилит Риттер (Кейт Бланшетт), которая пытается разоблачить Стэна, но Стэн успешно отвечает на все вопросы и прилюдно унижает Риттер. Оказывается, что Риттер привёл на выступление судья Кимбэлл, чтобы проверить, реальны ли способности Стэна. Судья просит у Стэна провести сеанс связи с покойным сыном и тот соглашается, несмотря на просьбы Молли не продолжать выдавать себя за ясновидца за пределами шоу.

Доктор Риттер приглашает Стэна к себе в кабинет, где тот сознается, что является мошенником. Доктор записывает на пленку встречи со всеми своими клиентами, благодаря чему обладает конфиденциальной информацией о членах нью-йоркской элиты. Они заключают сделку — Риттер снабжает Стэна данными для реалистичного поддержания своей легенды, а Стэн отдает ей половину от заработанного. Риттер также предлагает Стэну пройти сеанс психотерапии под запись, где он признается, что виновен в смерти Пита, и в смерти своего отца-алкоголика, которого убил и сжег дома перед тем, как пойти работать на ярмарку.

Стэн убеждает судью Кимбэлла и его жену, что их сын ждёт встречи с ними после смерти. Судья знакомит его с Эзрой Гриндлом (Ричард Дженкинс), чья возлюбленная Дори умерла в результате принудительного аборта. Риттер не даёт Стэну достаточно информации о нем, убеждая, что Гриндл опасен, и Стэн крадёт записи его сеансов психотерапии. Добыв достаточно сведений о Дори, он начинает обманывать Гриндла, что приводит к тому, что тот требует личной встречи с призраком Дори. Стэн предлагает Молли выдать себя за Дори и показаться Гриндлу издалека, но Молли, узнав о романе Стэна с Риттер, уходит от него. В последний момент Молли решает уехать и пишет записку об этом, раздосадованный Стэн находит Молли на вокзале и переубеждает помочь ему. В машине Молли сообщает, что помогает последний раз после чего они расстаются. Во время сеанса Стэн теряет контроль над Гриндлом: тот, признавшись, что всю жизнь причинял женщинам боль из-за смерти Дори, бросается обнимать её и понимает, что Стэн ему соврал. Он ударяет Молли, после чего разозлившийся Стэн забивает его до смерти. Охранник Гриндла узнает, что жена судьи убила его и покончила с собой, чтобы быстрее встретиться с сыном, и спеша сообщить об этом Гриндлу, видит, что тот погиб, и Стэн насмерть сбивает его машиной. Молли уходит от Стэна и тот обращается за помощью к Риттер, но узнаёт, что та всё время обманывала его в качестве мести за унижение на его выступлении. Она угрожает сдать полиции записи их сеансов, и в завязавшейся драке ранит его из пистолета.

С трудом уйдя от полиции, Стэн бродяжничает по стране. От безысходности, он пытается устроиться менталистом на другую ярмарку, и узнает что ярмарка Клема разорилась. Владелец ярмарки предлагает ему «временную работу» в качестве «человека-зверя», и Стэн, одновременно плача и смеясь, соглашается.