De alom gerespecteerde detective John River, is een begaafde agent met een spitse geest, komt moeilijk tot rust mede door het recent verlies van een collega en de tragische gevolgen van een achtervolging van een verdachte door Londen. Door in conflict te komen met de autoriteiten, belandt River in een hachelijke situatie, terwijl hij afsluiting zoekt voor een moeder van een vermoorde tiener, die hem verwijt dat hij zijn belofte niet is nagekomen.
Collateral speelt zich binnen vier dagen af in Londen en onderzoekt de repercussies rond het fatale neerschieten van een pizzabezorger. Detective inspecteur Kip Glaspie (Carey Mulligan) weigert te accepteren dat dit een willekeurige daad van geweld is, en is vastbesloten om te ontdekken of er een duistere waarheid schuilgaat achter de moord.
Takano Aki is een gelukkige, gewone huisvrouw wiens gezin (lieve man en twee kinderen) is verhuisd naar hun droomappartement. Net als ze aan hun nieuwe leven beginnen, komen ze een angstaanjagende buurman tegen, Sasaki Yumiko, die de duistere emoties van trots, ijdelheid en jaloezie van de huisvrouwen die in het flatgebouw wonen, manipuleert. Ze drijft Aki met onverwachte methoden in een isolement in het gebouw en zorgt er uiteindelijk voor dat haar gezin uit elkaar valt. Ondertussen vindt er een reeks ontvoeringszaken plaats. Er lijkt een verband te zijn tussen de ontvoerder en de angstaanjagende buurman.