Filmen begynner med at FBI etterforsker drapet på en ung prostituert i en småby i delstaten Washington. Et spesialteam innen FBI med telepatiske evner sanser at morderen kommer til å drepe en annen tenåringsjente i nær fremtid. Derfra flyttes handlingen til småbyen Twin Peaks, hvor tenåringsjenta Laura Palmer bor. Hun lever et tilsynelatende sorgløst liv, men sliter i virkeligheten med meget mørke hemmeligheter. Hun roter seg inn i et belastet miljø og blir til slutt brutalt drept.