W 1900 roku Sigmund Freud rozpoczął terapię 17-letniej dziewczyny, którą nazwał „Dorą”. Jej rodzice przyprowadzili ją na terapię po tym, jak oskarżyła przyjaciela rodziny o napaść seksualną. Relacja Freuda z sesji z Dorą była jedynym opublikowanym przez niego obszernym opisem przypadku pacjentki. Przeplatając jego opublikowany tekst ze scenariuszową wersją opowiedzianą z perspektywy Dory, Hysterical Girl powraca do tego przełomowego przypadku. W film wpleciono także kilka dekad historii kina, przesłuchania w Kongresie i relacje medialne. Wyłania się z tego portret wpływu, jaki teoria histerii Freuda wywierała na kulturę popularną przez minione stulecie i aż po dzień dzisiejszy.