《网络杀机》讲述了单身母亲珍妮弗·马什（迪安·雷恩 Diane Lane 饰）的故事。作为FBI网络犯罪科探员，她的日常工作是监控网络，追查盗窃信用卡及其他可能危害公众的犯罪分子。一次围捕信用卡盗贼的行动中，珍妮弗意外发现了一个名为KillwithMe的网站。网站通过视频直播一只小猫遭受虐待并最终死去的全过程。凭借敏锐的直觉，她认定网站背后隐藏着更大的阴谋，于是着手追踪IP地址和服务器，却始终毫无收获，仿佛对手拥有极其复杂的背景。
没过多久，网站再次更新内容，画面中出现了一名被捆绑的男子。网站声称，浏览人数越多，男子的死亡速度就越快。珍妮弗和同事只能眼睁睁看着男子死去。为了找出幕后黑手，她决定不惜一切代价展开追查，却也因此一步步陷入这场致命的死亡漩涡。
