Juste avant de mourir, un jeune homme confie à l'inspecteur Joe Miller une étrange clé. Celle-ci ouvre la porte de la chambre 10 du Sunshine Motel, situé aux abords de la mythique route 66. Joe Miller ignore que cette clé va lui ouvrir la porte d'un univers parallèle où les objets possèdent des propriétés uniques et inexplicables. L'inspecteur voit alors sa vie basculer lorsque sa fille disparaît mystérieusement dans cette chambre...

Miller, qui s'est lancé à la recherche de sa fille disparue dans la chambre de l'hôtel, devient la proie de chasseurs qui désirent son bien le plus précieux : la clé. Il décide de cerner les pouvoirs des différents objets afin de trouver celui qui lui permettra de retrouver sa fille...

Les accusations de meurtre qui sont portées contre Joe ne lui laissent guère d'autre choix que la fuite. Devenu hors-la-loi, il tente de prendre contact avec Jennifer, la seule personne capable de lui venir en aide. Au cours de leurs investigations, ils en apprennent davantage sur les origines de la chambre...

Joe fait la connaissance de Martin Ruber, un homme qui est aussi à la recherche d'un objet de la chambre 10. Ruber a pour objectif d'intégrer l'Ordre de la Réunification des Objets, qui pourrait lui permettre de communiquer avec Dieu. Par ailleurs, Joe apprend q'un événement particulier s'est produit le 4 mai 1961 dans la chambre, mais une fois arrivé au Sunshine Motel, il constate que la fameuse chambre n'existe pas.

Miller et Bloom poursuivent leurs investigations afin de rassembler les objets manquants. Ils ont découvert des polaroïds dans la chambre 10. Malgré une étude attentive de ces photographies, ils ne parviennent pas à comprendre ce qu'elles représentent et surtout qui en est l'auteur. De son côté, Bridgewater est secouée par un cauchemar incompréhensible.

Miller et Jabrowski partent ensemble pour Las Vegas. C'est dans la ville du jeu qu'ils pensent recueillir de nouvelles informations cruciales. De son côté, Bridgewater se rend au motel "Sunshine" afin de mieux comprendre le sens caché de son rêve. Une fois sur place, elle reçoit un appel l'informant que le docteur Martin Ruber a été emmené à l'hôpital...