Trauma sigue a Adam Belmont, un respetado policía que está persiguiendo a un despiadado asesino en serie. La vida personal del protagonista está muy marcada por sus habilidades profesionales, lo que le produce crear distancia con todo su entorno y tener dificultad a la hora de establecer vínculos sentimentales.
En un caso, el policía recibe un disparo en la cabeza y sobrevive, pero ahora tiene amnesia. La dificultad de recordar toda su vida se multiplica cuando descubre que hay una joven aterrorizada encerrada en su sótano. Adam tiene que enfrentarse a la dura realidad de que podría haber sido él el asesino que había estado persiguiendo.