国际律师杜丘（张涵予 饰）清晨醒来，发现一个陌生女子被杀死在枕边，当所有证据皆指向自己就是凶手时，他拒捕逃离，决定自己查出真相。颇有名气的警探矢村（福山雅治 饰）在追捕过程中，察觉案件并不简单。一警一“匪”在交手中竟发展出了一段惺惺相惜的情谊，探明真相的过程中，他们卷入了更大的阴谋，而屡次帮杜丘逃亡的神秘女子真由美（戚薇 饰）也另有隐情……

人届中年的神代广平曾经是执迷于优美旋律的音乐人，但当初因为某个人的离去而不再登台表演。现如今他在企业中担任心理医师，生活中则与前乐队主唱的妹妹夏希，如同恋人，又如同知己。在某汽车修理厂，神代偶然结识了名叫佐野樱的女孩。樱其貌不扬，因口吃的毛病而封闭内心，鲜少与人交流，只有和从小一起长大的真美、空一在一起才可以坦然敞开心扉。为了帮助樱适应社会，神代和夏希尝试让女孩以歌唱的方式表达内心。

天才物理学家汤川学（福山雅治 饰）此次又受内海薰（柴崎幸 饰）所托，调查一件不可思议命案。富樫慎二被发现死在河边，面目指纹尽毁。最大的嫌疑人是他的前妻花冈靖子（松雪泰子 饰），然而靖子却有着完美的不在场证明。一个人能够同一时间出现在不同地方吗？当汤川发现住在靖子隔壁的是当年的大学同学、同为天才的数学家石神哲哉（堤真一 饰）时引起兴趣。毕业后因要照顾父母没有留校反而去高中教数学、一直生活得很落魄的石神每晚利用公用电话教靖子如何应对警察追查，靖子渐渐感到被束缚，但是由于给出的口供毫无可疑之处，警察决定放弃对靖子的调查，这时汤川却指出石神是关键人物。案件的如何？世界上真有一个人同时出现在两个地方的事情吗？本片改编自日本人气推理小说家东野圭吾06年的直木奖获奖作品。