Adaptada del libro homónimo de Susanna Moore, En carne viva narra la historia de Frannie Avery (Meg Ryan), una escritora introvertida y profesora de inglés en la ciudad de Nueva York, que un día es visitada por el detective Giovanni Malloy (Mark Ruffalo), para interrogarla con motivo de una investigación del espantoso asesinato de una mujer joven, cuya extremidad amputada fue encontrada en el jardín de Frannie. Ella y el detective coquetean a pesar de la naturaleza espeluznante de su presentación y, ya que Frannie está desilusionada con las actitudes sexistas y el comportamiento crudo de otros hombres, acepta su invitación para encontrarse más tarde en un bar. Frannie está alternativamente emocionada y asustada por la agresividad sexual del detective y comienza una aventura con él. Con forme avanza la investigación y su relación ella empieza a notar comportamientos extraños en él y sospecha que él es asesino.