마리온 크레인(쟈넷 리)는 그녀의 애인 샘(존 개빈)과 결혼하길 원하지만 샘은 빚을 갚을 때까지 기다리라고 말한다. 그래서 그녀는 자신이 다니고 있는 회사 사장이 은행에 입금하라고 맡긴 돈을 들고 도망친다. 도주 첫날 밤 묵게 된 도로변의 낡은 모텔 주인인 노만 베이츠(앤소니 퍼킨스)는 그녀에게 친절하게 대해주며 자신은 모텔 바로 뒤쪽 저택에서 몸이 불편한 어머니와 함께 살고 있다고 말한다. 잠자리에 들기 전 마리온이 샤워를 하는 도중, 난데없이 검은 형상이 욕실에 나타나고 마리온은 실종된다. 마리온을 찾기 위해 그녀의 언니 릴라(베라 마일즈)와 샘, 그리고 보험회사 측에서 고용한 탐정 등 세 사람이 추적에 나서는데...