Elokuva sijoittuu 1920-luvun Los Angelesiin ja kertoo tarinan Christine Collinsista (näyttelijänä Angelina Jolie), yksinhuoltajaäidistä, jonka yhdeksänvuotias poika Walter katoaa. Christine haluaa epätoivoisesti löytää poikansa ja pyytää apua Los Angelesin poliisilta.
Poliisi, joka haluaa kuitenkin saada tapauksen nopeasti päätökseen, esittelee Christinelle pojan, jonka he väittävät olevan Walter useiden kuukausien jälkeen. Vaikka Christine väitti, ettei poika ole hänen poikansa, poliisi pakottaa hänet hyväksymään hänet.
Kun Christine jatkaa taistelua totuuden puolesta, hän paljastaa häiritsevän korruption ja hyväksikäytön verkon LAPD:ssä. Hän saa tietää, että poliisi on kaapannut lapsia ja jättänyt heidät kadonneiksi tai karanneiksi nuoriksi täyttääkseen kiintiönsä ja säilyttääkseen korkean selvitysasteen. Christinen säälimätön oikeuden tavoittelu, joka saa tukea myötätuntoiselta lääkäriltä ja pastorilta, paljastaa osaston väärinkäytökset ja johtaa uudistuksiin.
Lopulta Christinen palkkaaman yksityisetsivän ponnistelujen ansiosta todellinen Walter löydetään asumasta vain muutaman korttelin päässä Christinen kotoa. Osoittautuu, että Gordon Northcott-niminen sarjamurhaaja oli kidnapannut hänet, joka piti hänet vankina ja pahoinpiteli häntä muiden lasten kanssa. Walter pelastuu, ja totuus LAPD:n toiminnasta tulee ilmi.
"Changeling" on voimakas draama, joka yhdistää rikollisuuden, mysteerin ja sosiaalisen kommentin elementtejä.