Regeneración comienza con la famosa carta pacifista de Siegfried Sassoon y luego se sumerge en el furor que generó la protesta del teniente. El ejército británico, preocupado por la opinión pública que se vuelve contra una guerra para la que no se vislumbra un final, se moviliza para socavar la crítica de Sassoon. Graves, un compañero oficial, poeta y amigo, convence a Sassoon de que su protesta no resultará en el controvertido consejo de guerra que desea, sino en una vergüenza pública. Por lo tanto, Sassoon acepta estar comprometido con Craiglockhart, un hospital psiquiátrico, admitiendo así un colapso psicológico y neutralizando efectivamente su crítica.
El tratamiento de Sassoon se confía al Dr. Rivers, un consumado antropólogo y psicólogo que defiende el recuerdo y el procesamiento de recuerdos traumáticos como forma de tratamiento para la conmoción. El psicólogo está impresionado con el estado mental racional de Sassoon y su compromiso con sus creencias, pero advierte al teniente que tiene la tarea de garantizar que Sassoon regrese al frente. El Dr. Rivers, como Graves, cree que los soldados tienen el deber de luchar independientemente de sus opiniones sobre la guerra. Aunque aparentemente cuerdo, Sassoon establece un horario para la terapia con el Dr. Rivers.
El teniente es uno de los muchos oficiales que se quedan en Craiglockhart. Durante la cena, Sassoon conoce a Anderson, un médico de combate que teme a la sangre. Su charla es interrumpida por un hombre esquelético llamado Burns que está vomitando su comida. Burns fue arrojado por una explosión y aterrizó sobre el cadáver en descomposición de un soldado alemán; cada vez que intenta comer, vuelve a él el sabor y el olor a carne podrida. Más tarde, Billy Prior, un joven oficial obstinado con raíces de clase trabajadora, llega al hospital. Sufre de mutismo. Para curar a estos soldados con problemas, el Dr. Rivers usa el psicoanálisis, empujando a sus pacientes a hablar sobre los recuerdos que los atormentan.
Prior recupera su discurso e inmediatamente comienza a burlarse del Dr. Rivers, negándose a recordar el trauma que lo dejó mudo en primer lugar. Repetidamente solicita hipnosis, insistiendo en que es la única forma en que recuperará la memoria. Más tarde, Burns camina por el campo inglés y, en una secuencia surrealista, encuentra un árbol con animales muertos colgando de sus ramas. Aterrado, se da vuelta para correr, pero se obliga a afrontar sus miedos. Vuelve al árbol, saca los animales muertos y los coloca en un círculo alrededor del tronco. Burns luego se quita la ropa y se acuesta en el centro del círculo, pensando en la muerte. Solo su apego al Dr. Rivers lo obliga a regresar al hospital.
El Dr. Rivers se da cuenta de que verse obligado a volver a experimentar recuerdos traumáticos puede causar a sus pacientes una dificultad emocional significativa, lo que le preocupa. Sueña con los experimentos que realizó en Cambridge con su amigo Henry Head. Head había cortado voluntariamente el nervio de su brazo para trazar su regeneración. El Dr. Rivers pinchaba el brazo de su amigo con un alfiler y medía el nivel de dolor; Head a menudo experimentaba una angustia increíble. Al psicólogo le perturba la idea de causar dolor tanto a su amigo como a sus pacientes, incluso en nombre de la recuperación. Sin embargo, el Dr. Rivers cree en el poder de sus métodos y concluye que debe continuar con su tratamiento.
Sassoon se convierte en amigo y mentor de Wilfred Owen, otro oficial y aspirante a poeta que queda deslumbrado cuando conoce al teniente condecorado. Sassoon, un poeta exitoso y publicado, empuja a Owen a escribir sobre sus experiencias de guerra y a perfeccionar su oficio. Con el tiempo, la escritura de Owen mejora. Le muestra a Sassoon un conmovedor poema contra la guerra y finalmente acepta publicar su propio trabajo en la revista literaria del hospital.
Prior deambula por la ciudad cercana y entra en un pub donde conoce a Sarah, una trabajadora de una fábrica de municiones. Beben mucho y terminan la velada besándose en un cementerio. Prior acompaña a Sarah a su casa y accede a reunirse el domingo siguiente. Desafortunadamente, regresa a Craiglockhart después del toque de queda esa noche y tiene prohibido salir de los terrenos del hospital durante las próximas dos semanas. Tan pronto como termina su castigo, Prior visita a Sarah, se disculpa profusamente por su ausencia y la lleva a la playa. Durante una tormenta repentina, Sarah y Prior tienen relaciones sexuales debajo de un matorral de espinas. Posteriormente, Prior se siente abrumado por el vínculo emocional que siente y deliberadamente se distancia de Sarah.
El Dr. Rivers accede a las demandas de Prior y usa la hipnosis para recuperar sus recuerdos perdidos. Prior se ve obligado a revivir el momento que lo dejó mudo. Camina por una trinchera cuando un proyectil mata a los dos hombres con los que acaba de hablar. Mientras mete sus horripilantes restos en una bolsa, encuentra un ojo mirándolo desde debajo de las tablas de madera. Lo toma y lo sostiene en la palma de su mano cuando siente que se le adormece la mandíbula. Una vez que se rompe el hechizo de la hipnosis, Prior está furioso porque la memoria es tan mundana; había visto muchas escenas igualmente sangrientas antes de ese incidente en particular. El Dr. Rivers explica que el impacto de un proyectil no suele ser la consecuencia de un solo evento, sino el resultado de repetidos incidentes traumáticos que desgastan a una persona.
Mientras tanto, el estrés de su trabajo ha agotado al Dr. Rivers. Cuando despierta una noche con dolor en el pecho, su supervisor, Bryce, insiste en que se tome tres semanas de baja por enfermedad. El Dr. Rivers visita a su hermano en el campo, asiste a la iglesia, ayuda con la granja de pollos de la familia y reflexiona sobre su relación con su difunto padre. Posteriormente, visita a Henry Head, su amigo de Cambridge, quien le ofrece un puesto de prestigio estudiando Shell-Shock en un hospital de Londres. El Dr. Rivers promete considerarlo, pero se muestra reticente a dejar Craiglockhart.
Mientras todavía está de licencia, el Dr. Rivers viaja para visitar a Burns, a quien se le ha otorgado una licencia permanente en el hogar y vive en la cabaña vacía junto al mar de sus padres. Burns ha reprimido todos sus recuerdos de la guerra y el Dr. Rivers duda en hacerlo recordar, a pesar de su firme creencia en sus métodos. Una noche durante una tormenta, Burns huye de la casa y se esconde en el sótano de un faro que se inunda por completo con la marea alta. El Dr. Rivers encuentra a Burns y lo salva antes de que suba la marea, dándose cuenta de que ninguna responsabilidad militar o código de honor puede justificar la extrema angustia de Burns.
El Dr. Rivers descubre que Billy Prior tiene asma después de que el joven oficial sufre un severo ataque. Rivers obliga a Prior a ver a un especialista, a pesar de las protestas de su paciente. Cuando la junta revisa el expediente de Prior, le otorgan un servicio domiciliario permanente como resultado de su asma. Prior está devastado porque no tendrá la oportunidad de demostrar su valía en el campo de batalla, pero también se siente aliviado de que ya no tendrá que enfrentarse a una muerte inminente. Más tarde, irrumpe en la habitación de Sarah y se acuestan juntos en la cama. Prior admite que la ama y Sarah responde que ella también lo ama.
Atropellado por la culpa y obsesionado por la aparición de un amigo muerto de la guerra, Sassoon decide que debe regresar a Francia. Su protesta ha fracasado, efectivamente neutralizada por su estadía en Craiglockhart; si no puede ayudar a poner fin a la guerra, Sassoon se siente obligado a volver a ella. Sin embargo, el pacifismo del teniente y los pensamientos sobre la guerra solo se han endurecido. El Dr. Rivers está confundido pero aliviado por la decisión de Sassoon.
Animado por Bryce, el Dr. Rivers acepta el nuevo puesto en Londres. La ciudad se ha oscurecido con la guerra y está oprimida por constantes ataques aéreos. El Dr. Rivers acepta a regañadientes una invitación para visitar al Dr. Yealland, un colega psicólogo, y ser testigo de sus métodos de tratamiento. El Dr. Yealland resulta ser un hombre cruel y sádico que se deleita en sorprender a sus pacientes para que se sometan. Cree que todas las enfermedades son físicas y descuida por completo el estado emocional de sus pacientes. Horrorizado, el Dr. Rivers regresa a casa donde sueña que está en el lugar del Dr. Yealland, metiendo un electrodo y luego un mordisco en la boca de un hombre aterrorizado. Después de despertar, el Dr. Rivers se da cuenta de que el hombre al que estaba torturando era Sassoon.
El Dr. Rivers regresa a Craiglockhart para las juntas de revisión de Anderson y Sassoon. A Anderson se le concede un puesto administrativo en la Oficina de Guerra, lo que le evita volver a la sangre del campo de batalla o una práctica médica civil. Sassoon es dado de alta en Francia, a pesar de su negativa a retractarse de sus declaraciones sobre la guerra. El Dr. Rivers y Sassoon intercambian una despedida incómoda pero cálida. Más tarde esa noche, el Dr. Rivers piensa en cuánto Sassoon ha transformado su propia opinión sobre la guerra. Concluye que ningún gobierno que sacrificaría a sus hijos de manera tan desenfrenada merece una lealtad automática.