Surpris par un orage, dix étrangers - une ancienne star de la télé et son chauffeur, un policier qui escorte un tueur, une call-girl, deux jeunes mariés, un couple avec un enfant - se retrouvent par hasard au Golden Palm Hotel, un motel situé en plein désert. Au cours de la nuit, ils se font assassiner les uns après les autres. Pour les survivants, c'est le début d'un terrible cauchemar, chacun soupçonnant l'autre.Peu à peu, ils s'aperçoivent qu'ils ont tous quelque chose en commun. Ils vont devoir chercher, dans la personnalité et la vie de chacun, le mobile du tueur et par déduction trouver l'assassin.

Rien ne va plus pour le réalisateur Viktor Taransky : son dernier film est un navet monumental. Pour ajouter à la confusion, Nicola Anders, l'actrice principale de son nouveau long métrage, vient de quitter soudainement le plateau de tournage. Sans elle, l'oeuvre de Viktor n'a plus de raison d'être. Elaine, son ancienne femme, maintenant à la tête du studio qui l'a engagé, met fin à son contrat.Quelques mois plus tard, Viktor reçoit Simulation One, un logiciel révolutionnaire provenant d'un fan, Hank Aleno, un informaticien génial. Ce programme permet, à l'aide d'un simple clic de souris, d'animer à l'écran une actrice virtuelle au réalisme confondant, S1m0ne. Il lui vient alors une idée de génie : utiliser les possibilités offertes par ce logiciel pour terminer son film. Rapidement, la jeune femme séduit les foules et Viktor renoue avec le succès...