'시크릿 인 데어 아이즈'는 2010년 아카데미 최우수 외국어영화상을 수상한 후안 호세 캄파넬라 감독의 아르헨티나 영화 '엘 시크레토: 비밀의 눈동자'를 리메이크한 작품이다. '엘 시크레토'는 에두아르도 사체리의 소설이 원작이다.
LA의 FBI 반테러 부서에서 근무하는 수사관 레이(치워텔 에지오프)는 어느 회교 사원 근처에서 젊은 여성의 시신이 발견되자 테러 가능성이 있는지를 조사하기 위해 현장으로 갔다가 경악한다.
강간을 당하고 잔인하게 살해된 그 여성은 바로 지방검사 밑에서 일하는 동료 수사관 제시카(줄리아 로버츠)의 딸이었던 것. 레이는 무너지는 제시카를 보며 반드시 범인을 잡겠다고 맹세한다.
사건 이후 레이는 도시를 떠나려는 제시카의 이삿짐 정리를 돕다가 사진들 속에서 제시카의 딸만 쳐다보고 있는 한 남자를 발견한다. 그리고 스캔 및 매칭 시스템으로 겨우 남자의 신원과 주소를 확보한다.
레이는 용의자 마진을 체포하지만 지방검사보조인 클레어(니콜 키드먼)는 처음에 수사 방식에 문제가 있음을 지적한다. 하지만 직감적으로 마진이 범인일 가능성을 알아차린 뒤에는 그를 붙잡아둔다.
그러나 용의자 마진이 정부의 중요한 정보원이라는 점 때문에 지방검사가 더 이상의 수사를 거부하고 그를 풀어주자 마진은 곧 자신에게 불리한 증거들을 모조리 없애나간다.
이 영화를 연출한 빌리 레이 감독은 '캡틴 필립스'로 미국작가조합 각색상을 받은 작가 출신으로, 남자 주인공 중심의 '엘 시크레토'와 달리 줄리아 로버츠에 맞춰 이야기를 고친 것으로 알려졌다. 줄리아 로버츠는 상대 여배우로 니콜 키드먼을 직접 지목하고 이메일로 협연을 제안했다고.