In der schroffen Wildnis des Indianer-Reservats "Wind River" findet US Wildlife Agent Cory Lambert (Jeremy Renner) den vergewaltigten Körper eines jungen Mädchens. Der Mord erinnert ihn an den gewaltsamen Tod seiner eigenen Tochter. Zur Untersuchung des Falls schickt das FBI die frisch aus der Ausbildung kommende Agentin Jane Banner (Elizabeth Olsen). Doch die ist nur ungenügend auf die rauen Wetterbedingungen und die Isolation durch den vorherrschenden Winter vorbereitet und engagiert Lambert als Fährtensucher und Führer, um ihr bei den Ermittlungen zu helfen. Gemeinsam dringen sie tief in eine Gegend, die stark von latenter Gewalt und den Elementen geprägt ist. Während Jane gezwungen ist, sich von ihrer Ausbildung zu lösen und mehr auf Ihre Instinkte zu vertrauen, wird Cory mit lange verdrängten Emotionen konfrontiert, als sich ihm die Möglichkeit bietet, nicht nur diesen Mord, sondern auch das Verschwinden seiner Tochter aufzuklären.