某天，警方在一座桥下发现一具尸体，死者指纹被人恶意损毁。根据残留的蛛丝马迹信息，警方将死者的身份锁定在名叫傅坚的男子身上，进而追查到他的前妻陈婧（林心如 饰）。虽然警方百般调查，却始终查不到陈婧的丝毫纰漏。

万般无奈，警长罗淼找到在刑警学院任职的物理天才唐川（王凯 饰）。唐川则进而得知，当年与他在学校时学业不相上下的同窗石泓（张鲁一 饰）就住在陈婧隔壁。石泓现时在某中学担任数学老师，他的生活枯燥，了无生趣，似乎只有陈婧是他生命中的一道阳光。

为了保护心中的女神，他不惜一切…… 本片根据日本推理作家东野圭吾的同名小说改编。