Das mãos do mesmo criador de Buffy, a Caça-Vampiros, chega uma nova série de ficção cietífica que promete ter muito mistério. Dollhouse é o nome de um lugar secreto e ilegal, onde trabalham os "actives", pessoas que têm sua memória apagada constantemente ao fim de cada operação para que são designadas.

O objetivo do local é satisfazer as necessidades e desejos de seus clientes, oferecendo os serviços de agentes que apresentam personalidade e habilidades de acordo com seu gosto. Esses "actives" são pessoas que foram escolhidas para terem sua mente e corpo reprogramados a cada operação, durante os cinco anos em que permanecem no Dollhouse.

Assim, eles podem servir como perfeitos amantes, companheiros ou espiões, pois, depois de fazerem seu trabalho, têm a memória totalmente apagada e reprogramada para um novo serviço. Os problemas começam a ocorrer quando uma das "actives" chamada Echo, passa a ter lembranças de suas várias "vidas" passadas. Então, ela começa a se perguntar quem realmente é e o que está fazendo ali.