Hasta el giro de guión final, Wiene nos cuenta la historia del director de un manicomio (Werner Krauss). Éste, enloquecido, urde un sádico plan: dominar la voluntad de un sonámbulo (que el propio director expone, a guisa de espectáculo, en un circo) llamado Cesare (Conrad Veidt) para que cometa una serie de crímenes, crímenes que, por lo demás, pretende ocultar sustituyendo a Cesare por un muñeco (¿quién podría advertir la diferencia entre un muñeco imitador y un ser humano completamente entumecido?) mientras el sonámbulo está ejecutando los crímenes. De este modo, el director del manicomio reproduce las hazañas de un místico olvidado, Caligari.

Sin embargo, hacia el final de la película, se nos revela que toda la historia anterior es una ficción creada por la mente enferma de un interno, Francis (Friedrich Feher). Ahora bien, para construir dicha ficción, Francis utiliza las personas que tiene a su alrededor: el propio Francis hace, en la ficción, el papel de amigo de una de las víctimas de Cesare (es, además, quien descubre que el responsable de los asesinatos es director de un manicomio), otro interno hace el papel de Cesare y el director del manicomio real (del manicomio donde está internado Francis) hace el papel del director del manicomio ficticio que imita a Caligari.

El carácter ficticio de la historia sale a la luz, inesperadamente, cuando Francis, tras relatarla a un anciano (un tercer interno), identifica al Cesare de su historia con el interno correspondiente en quien se inspira para el personaje de Cesare. El anciano (y nosotros, espectadores, con él) comprende entonces que la historia de Francis, aunque él no lo sepa, es ficticia (y lo expresa, despavorido, abriendo los ojos sin límite aparente, como si pretendiera indicarnos la trascendencia del hallazgo): si el Cesare de la historia había muerto, ¿cómo podía estar ahí? ¿No significaba esta contradicción que el Cesare de la historia era ficticio? Inmediatamente después, se confirma (para nosotros, no ya para el anciano, que debía saberlo de antemano) lo que ya estaba implícito: Francis es un interno y su historia es hija de sus delirios. Francis, incapaz de aprehender la realidad con sus manos, acaba prefiriendo, con buen juicio, la compañía de una camisa de fuerza. Al fin y al cabo, nada mejor para abrazar los propios delirios.