近未来，小说家江丰（黄渤 饰）与妻子张代晨（徐静蕾 饰）从相知相爱到彼此伤害，原本幸福美满的婚姻总算走到尽头。伤心欲绝的江丰走进回想中心，希望经过高科技手段将这段爱情回想从脑海中抹除。谁知意想不到的是，当他被妻子要求取回回想时，手术之后江丰的脑中呈现了一段生疏的回想，而这段回想似乎牵扯到了一桩杀人案。在此之后，拥有多年办案经验的资深警官沈汉强（段奕宏 饰）介入查询，他试图引导江丰“回想”起更多丢失的回想，寻觅凶杀案的蛛丝马迹。 　　黑暗的回想一层层被揭开，与此同时，被揭开的还有隐藏在最深处的丑恶的人性秘密……