Thrilleren "Berlin Syndrome" er baseret på romanen af samme navn af den australske forfatter Melanie Joosten, som hun modtog Kathleen Mitchell-prisen for for bedste unge forfatter i 2012, året hvor bogen udkom. Udtrykket "Berlin Syndrome" refererer faktisk til Nijmegen Breakage Syndrome, en sjælden, medfødt sygdom, hvor reparationsfunktionen af DNA'et er forstyrret. Kromosomernes skørhed resulterer i symptomer som forsinket vækst, små kranier og også psykiske lidelser. Som titlen på filmen af Cate Shortland refererer udtrykket i modificeret form til Stockholm-syndromet - et psykologisk fænomen, hvor offeret for en gidseltagning udvikler sympati for deres gidseltager.
Clare (Teresa Palmer) kommer fra Australien og er en fotojournalist, der er på ferie i Berlin som backpacker. Kort efter deres ankomst til den tyske hovedstad tager deres rejse en behagelig drejning, fordi Clare møder den sympatiske Berliner Andi (Max Riemelt). Hun føler sig straks tiltrukket af ham, og så fører en ting til en anden, og de to ender i sengen sammen. Morgenen efter one-night stand vil Clare forlade Andis lejlighed igen, men finder ud af, at hendes nye ven har låst hende inde. Først mener Clare, at han ved en fejltagelse begik denne fejl, mens han gik på arbejde, mens hun stadig sov. Men da hun snart skal finde ud af det, har Andi ingen intentioner om nogensinde at lade hende gå igen. Hans lejlighed bliver hendes fængsel, og ferien bliver til en rædseltur.