Frank s’inquiète du mystérieux traitement que reçoit sa femme dans l’institut du docteur Raglan, dont les méthodes controversées libèrent la rage de ses patients — qui se manifeste physiquement. Il décide d’enquêter alors qu’une série d’attaques brutales sont perpétrées par des enfants mutants.

Oeuvre de Cronenberg se rapprochant le plus d’un film d’horreur classique, Chromosome 3 est aussi sa plus personnelle. Écrit en plein divorce, ce cauchemar freudien porte un regard glacial sur les plaies ouvertes d’une relation brisée, personnifiée par des manifestations mortelles du Ça maternel.