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  佛蒙特州一名精神分析學派醫生康斯坦絲·彼得森(英格麗·褒曼飾演)任職所在的綠莊園精神科醫院來了一位新院長安東尼·愛德華醫生(格力哥利·柏飾演),彼得森醫生髮現這位新院長的一系列古怪行為,例如愛德華醫生看到同事在桌布上用餐叉劃下幾道豎直線時出現了驚恐發作。比較了新任院長和愛德華醫生的以往留下的筆跡,彼得森醫生髮現了這是一名冒名頂替者。後來者招人自己殺死了真正的愛德華醫生,並且頂替他在這家醫院的職位。不過,這位陌生人卻具有分離性遺忘的特點,不知道自己的真實身份,也不知道自己的過去。康斯坦絲·彼得森相信此人清白,只是無意識地承認一個殺人罪名以解脫以往的精神創傷,她開始全力幫助這位無名氏。  無名氏突然不辭而別離開了綠莊園精神科醫院,令眾人知道了愛德華醫生已經死亡,警方也開始調查和追捕無名氏。彼得森醫生從無名氏的紙條留言追蹤到了紐約帝國賓館,此時,他回憶起自己叫做 John Brown (John Brown 和 John Doe 在英語的含義依然是無名氏)。  在彼得森的精神分析學導師亞歷山大·布羅意博士(米高·卓可夫飾演)的幫助下,兩名醫生通過John的夢境碎片推理出他壓抑在潛意識裡的恐懼與滑雪場有關,白色背景中出現的成對線條可能代表著雪地上的滑雪板印跡。彼得森進一步陪同 John 到了加百利山谷滑雪,在滑雪場下坡盡頭、身臨懸崖處,John 終於回憶起自己竭力逃避的記憶,確認目睹了真正的愛德華醫生在此處墜落深淵。他也回憶起自己的精神創傷,幼時順延扶手玩耍下滑時撞跌自己的兄弟並刺死在尖銳的籬笆上。這解釋了分離性失意以及自我認定有罪的原因。John 此時也完全回憶起自己的真實名字為約翰·白蘭提恩。同時,警方發現愛德華醫生死於槍殺,並以謀殺嫌疑之名逮捕了約翰·白蘭提恩。  彼得森醫生在援助約翰·白蘭提恩的過程中產生了愛情,只能傷心至極回到綠莊園精神科醫院。原本被迫退休的前任院長穆志森醫生(李奧·G·加奴飾演)無意中透露不喜歡愛德華醫生,回憶白蘭提恩之前的夢境碎片中相關隱喻,彼得森發現前任院長穆志森醫生才是殺害愛德華的元凶。最後穆志森醫生自殺,彼得森回到白蘭提恩身邊,電影最後他們又一起在紐約的大中央總站,不同於上次是準備開始調查,這次他們準備開始蜜月。

  新院長的夢境那一幕是由超現實主義畫家薩爾瓦多·達利設計。
《意亂情迷》(英語:"Spellbound",又名《愛德華大夫》)是一套1945年的美國黑白電影,由亞弗列·希治閣執導,英格麗·褒曼及格力哥利·柏等主演。