Eddie Jessup, ricercatore e docente di medicina, conduce degli esperimenti su sé stesso, restando sospeso dentro una vasca di deprivazione sensoriale. Si tratta di un ambiente isolato, che consente di ottenere la massima assenza di percezioni esterne: eliminando ogni elemento di distrazione, ritiene di poter condurre un'analisi introspettiva della propria coscienza, un vero viaggio esplorativo nel proprio passato.
Jessup viene tuttavia a sapere che, nel Centroamerica, gli sciamani utilizzano una sostanza psichedelica, capace di garantire a chi la assume la capacità di perlustrare una sorta di memoria collettiva ancestrale. Entusiasta dell’esperienza psichedelica, lo scienziato combina l'uso di tale sostanza stupefacente a quello della vasca d'isolamento: la sua intenzione è di risalire fino a prima della propria stessa origine, attraverso la filogenesi degli ominidi, fino alle forme di vita elementari. Ma c’è il rischio di vedere il proprio corpo regredire alla materia primordiale dell'epoca della formazione del Big Bang.
Questo film di Ken Russell costituisce uno degli esempi più luminosi della visionarietà del regista inglese, capace di creare un linguaggio marcatamente personale trasformando il cinema in strumento di liberazione dell’immaginazione e dell’inconscio. Stati di allucinazione (1980) è un piccolo cult, in cui il ricorso alle nuove tecnologie degli effetti speciali offre la possibilità di trasformare il film in flusso ininterrotto di immagini psichedeliche.