Ainda traumatizada por seu trágico confronto com um psicopata numa operação policial, a detetive Cassie Maddox pede transferência da equipe de Homicídios para o departamento de Violência Doméstica.
Quando seu namorado Sam O’Neill a chama para a cena de um novo caso, Cassie fica chocada ao constatar que a jovem assassinada é sua sósia. Além do mais, sua identidade revela que ela é Lexie Madison, nome que a própria Cassie utilizou anos antes em uma de suas investigações.
Sem pistas, sem suspeitos e nenhuma dica para a real identidade de Lexie, a polícia decide relatar que a vítima foi encontrada ferida e não morta, com o propósito de descobrir o assassino.
Persuadida por seu chefe, Frank Mackey, Cassie concorda em tornar-se parte de um plano para se infiltrar na mansão arruinada em que a jovem vivia com outros quatro universitários. Apesar das tensões da missão secretíssima, ela rapidamente é seduzida pela forma de vida da vítima, se envolve com aquela quase idílica rotina e com os companheiros com quem, pouco a pouco, cria fortes vínculos emocionais. Quanto mais se aproxima da verdade sobre o que aconteceu com Lexie Madison e quem ela realmente era, as linhas entre profissão e esfera pessoal, realidade e fantasia ficam mais tênues e maiores são os perigos que envolvem sua própria vida.
Muito mais que um mistério, Dentro do espelho é uma história de identidade, crítica social, medo e fuga, que mergulha intensamente na alma humana e faz transbordar seus mais profundos segredos e desejos.