故事發生在2025年，因為和妻子張代晨（徐靜蕾 飾）婚姻破裂，男主角江豐（黃渤 飾）走進記憶大師醫療中心接受手術，卻不料手術失誤記憶被錯誤過載，他莫名其妙變成了“殺人兇手”。警官沈漢強（段奕宏 飾）的窮追不捨讓他逐漸發現，自己腦內的錯誤記憶不僅是破案的關鍵，更是救贖自己的唯一希望。與此同時，妻子身邊出現的女人陳姍姍（楊子姍 飾）、記憶中浮現出的神秘女子（許瑋甯 飾），似乎也和真相有著千絲萬縷的聯絡，一場記憶燒腦戰也隨之開始。
在科幻的前提下，江豐等於被賦予了一種超自然的能力，讓他可以洞悉兇手的犯罪經歷。不過劇情始終沒從警局角度對展開案件細節，完全透過江豐一己之力去破案，警察對他提供的證詞也沒有一個合理的反饋。
這部片子裡面，也有一些看似邏輯不通，實則步步為營，環環相扣的情節。
2.重點：當時現場混亂，其實是四個人晶片互換，警官沒被發現。
3. 之後案件調查重點圍繞作家與另兩個互換晶片的人展開，卻陷於僵局。
4. 簡要：作家因為有攝像機預留一手，還是認徐這個老婆的，被逼著又去做了記憶載入，到警官腦海裡閃現了殺人片段。
此時警官已經不知道兇案是自己犯的，他覺察到作家的蹊蹺，覺得那個已經結案的案子另有隱情，便拘捕了作家進行審查。確定證據，推翻證據……案情越來越複雜，迷霧重重。
比如可以把劇情改為作家與遇害人有交集、有作案動機的，卻被沒有作案時間推翻，其餘兩個嫌疑人也可以略作修改類似處理……等等欲蓋彌彰的手法，案件陷於僵局。這時警官腦海裡開始閃現被刪除記憶裡面的一小截模糊片段（可以設定為手術技術不夠完善的原因），警官覺得要偵破案件必須要重拾記憶，所以他載入了自己的記憶，實際上是作家的記憶（這段影片用隱晦的手法暗示，不要明著拍出來，增強懸疑）。
此時作家卻越獄了，又經過一番劇情波折（包括警官與徐的感情糾葛都可以開展，因為載入記憶後身份錯位），警官帶領眾警察把作家逼入絕境。此時作家卻透過殺人記憶中兇手潛意識的動作與警官潛意識的動作吻合而意識到警官才是殺人兇手。影片到了最末尾，警官與作家對峙，警官正氣凜然的要把罪犯繩之以法，卻在作家的引導下證實自己才是真兇，此時醫院那邊提取修復的證據也佐證兩人互換了記憶。於是警官飲彈自盡！
故事發生在2025年，因為和妻子張代晨（徐靜蕾 飾）婚姻破裂，男主角江豐（黃渤 飾）走進記憶大師醫療中心接受手術，卻不料手術失誤記憶被錯誤過載，他莫名其妙變成了“殺人兇手”。警官沈漢強（段奕宏 飾）的窮追不捨讓他逐漸發現，自己腦內的錯誤記憶不僅是破案的關鍵，更是救贖自己的唯一希望。與此同時，妻子身邊出現的女人陳姍姍（楊子姍 飾）、記憶中浮現出的神秘女子（許瑋甯 飾），似乎也和真相有著千絲萬縷的聯絡，一場記憶燒腦戰也隨之開始。
在科幻的前提下，江豐等於被賦予了一種超自然的能力，讓他可以洞悉兇手的犯罪經歷。不過劇情始終沒從警局角度對展開案件細節，完全透過江豐一己之力去破案，警察對他提供的證詞也沒有一個合理的反饋。
這部片子裡面，也有一些看似邏輯不通，實則步步為營，環環相扣的情節。
2.重點：當時現場混亂，其實是四個人晶片互換，警官沒被發現。
3. 之後案件調查重點圍繞作家與另兩個互換晶片的人展開，卻陷於僵局。
4. 簡要：作家因為有攝像機預留一手，還是認徐這個老婆的，被逼著又去做了記憶載入，到警官腦海裡閃現了殺人片段。
此時警官已經不知道兇案是自己犯的，他覺察到作家的蹊蹺，覺得那個已經結案的案子另有隱情，便拘捕了作家進行審查。確定證據，推翻證據……案情越來越複雜，迷霧重重。
比如可以把劇情改為作家與遇害人有交集、有作案動機的，卻被沒有作案時間推翻，其餘兩個嫌疑人也可以略作修改類似處理……等等欲蓋彌彰的手法，案件陷於僵局。這時警官腦海裡開始閃現被刪除記憶裡面的一小截模糊片段（可以設定為手術技術不夠完善的原因），警官覺得要偵破案件必須要重拾記憶，所以他載入了自己的記憶，實際上是作家的記憶（這段影片用隱晦的手法暗示，不要明著拍出來，增強懸疑）。
此時作家卻越獄了，又經過一番劇情波折（包括警官與徐的感情糾葛都可以開展，因為載入記憶後身份錯位），警官帶領眾警察把作家逼入絕境。此時作家卻透過殺人記憶中兇手潛意識的動作與警官潛意識的動作吻合而意識到警官才是殺人兇手。影片到了最末尾，警官與作家對峙，警官正氣凜然的要把罪犯繩之以法，卻在作家的引導下證實自己才是真兇，此時醫院那邊提取修復的證據也佐證兩人互換了記憶。於是警官飲彈自盡！