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Baseado no livro de suspense homônimo de Charles Graeber (Eddie Redmayne), O Enfermeiro da Noite conta a eletrizante história da perseguição a Charlie Cullen, enfermeiro que foi apontado como um dos assassinos em série mais perigosos de todos os tempos. Levando uma vida aparentemente normal com sua esposa, Charles, o "Anjo da Morte", trabalhou em diversos hospitais e teria assassinado cerca de 300 pessoas ao longo dos seus dezesseis anos de atividade. Seguimos Amy (Jessica Chastain), uma enfermeira sofrendo de burnout na área da UTI, que tem de cuidar de seu filho como mãe solteira enquanto faz de tudo para manter sua vida intacta. A ajuda finalmente vem com o novo enfermeiro Charlie, com qual compartilha longos plantões durante a madrugada e acaba ficando próxima dele como amigos. Com o novo amigo, Amy finalmente vê a luz no fim do túnel, que ela e sua filha vão contornar a situação por cima. Mas quando acusações chegam perto de sua casa, Amy é forçada a arriscar sua vida e a segurança de seus filhos para descobrir a verdade.