志愿成為畫家的普通工廠工人成瀨純一（神木隆之介飾）與貌不驚人的女孩葉村惠（二階堂富美飾）相知相戀。在圣誕前夜，純一為保護珠寶店顧客中的小女孩遭劫匪京極瞬介（渡部豪太飾）槍擊頭部，生命垂危。東和大學附屬醫院教授堂元博（伊武雅刀飾）為其實施全球首例活體腦移植手術并隱瞞成果，使純一奇跡生還。然而復原后的純一出現微妙異變：情緒失控、行為失常，逐漸偏離原有性格軌跡。小惠在擔憂中察覺戀人愈發暴戾的傾向，純一更因移植腦部帶來的陌生記憶碎片陷入身份認知混亂。隨著堂元博秘密實驗的倫理爭議浮出水面，純一在自我意識與移植腦部影響的撕扯中走向極端，最終為阻止失控暴力傾向對所愛之人造成傷害，在真相與情感的撕裂下選擇自我了斷。本片根據東野圭吾同名懸疑小說改編，聚焦科技倫理與人性邊界議題。