天才物理學家湯川學（福山雅治飾）受刑警內(nèi)海薰（柴崎幸飾）委托調(diào)查離奇命案：富樫慎二被發(fā)現(xiàn)死于河邊，面容與指紋遭毀。其前妻花岡靖子（松雪泰子飾）雖有重大嫌疑，卻擁有看似完美的不在場證明。當湯川發(fā)現(xiàn)靖子的鄰居竟是大學時代以數(shù)學天賦聞名的石神哲哉（堤真一飾）時，案件出現(xiàn)關(guān)鍵轉(zhuǎn)折。落魄數(shù)學家石神每晚通過公用電話指導(dǎo)靖子應(yīng)對警方調(diào)查，逐漸令其感到精神束縛。盡管警方因證據(jù)不足終止追查，湯川仍堅持鎖定石神展開推理博弈。隨著調(diào)查深入，湯川識破了石神運用數(shù)學模型設(shè)計的時間差詭計——通過精密計算制造靖子不在場證明的完美邏輯閉環(huán)。最終在真相揭露過程中，湯川不得不面對科學理性與人性倫理的終極沖突，而石神為守護靖子所構(gòu)建的精密犯罪方程式也因人性變量產(chǎn)生了致命偏差。本片改編自東野圭吾直木獎獲獎小說，呈現(xiàn)推理與情感交織的終極對決。