Soignée pour des problèmes psychiques, Nola Carveth est suivie par le docteur Hal Raglan, inventeur d'une thérapie révolutionnaire : la psychoplasmie. Les patients y extériorisent leurs troubles mentaux par des manifestations organiques telles que plaies, pustules ou excroissances. Bientôt, la fille de Nola est victime d'étranges sévices, et certains de ses proches sont sauvagement assassinés. Personne n'imagine encore l'horreur engendrée par les expériences du docteur Raglan.
Chromosome 3 ou quand un maître du cinéma d'épouvante marque le véritable lancement de sa carrière avec une oeuvre d'une violence inouïe. Dans ce film, le réalisateur de La Mouche ou encore de Dead Zone, David Cronenberg, utilise l'horreur au service d'un propos : la science, le corps, ses métamorphoses et sa relation à l'esprit. Des thèmes majeurs de l'oeuvre du cinéaste. Attention, certaines scènes de Chromosome 3 frôle les limites du supportable.