Este largometraje está protagonizado por Ethan Hawke, Emma Watson y David Thewlis, a quienes acompañan David Dencik, Lothaire Bluteau, Dale Dickey o Devon Bostick.
Se trata de la sexta película de Amenábar, quien vuelve a este género tras el éxito de »Los Otros», la producción española de mayor recaudación mundial. «Con »Regresión» me apetecía reencontrarme con mis primeras películas y hacer un thriller psicológico sobre el miedo y los vericuetos de la mente», ha señalado el cineasta.
La cinta se ambienta en 1990 en Minnesota, 1990, donde el detective Bruce Kenner (Ethan Hawke) investiga el caso de la joven Angela (Emma Watson), que acusa a su padre, John Gray (David Dencik), de cometer un crimen inconfesable. Cuando John, de forma inesperada y sin recordar lo sucedido, admite su culpa, el reconocido psicólogo Dr. Raines (David Thewlis) se incorpora al caso para ayudarle a revivir sus recuerdos reprimidos.