1901年八国联军占据北京，清政府为了议和答应为德国钦差克林德修一座牌坊，茂兴营造厂百般推脱，而掌门人蒯鹤年为救京城百姓，为保住工匠手艺的传承最终舍身取义，一人忍辱负重修好了牌坊，在牌坊落成之日自尽。
马丁（伊利亚•伍德 Elijah Wood 饰）为了追寻偶像逻辑数学家亚瑟（约翰•赫特 John Hurt 饰）的足迹，来到牛津大学深造。他发现，寄宿的房东伊格莱顿太太（安娜•玛西 Anna Massey 饰）仿佛跟亚瑟交往甚密，而她的养女贝丝（朱丽•考克斯 Julie Cox 饰）却总是故弄玄虚。后来，马丁结识了壁球伙伴洛娜（蕾欧诺•瓦特林 Leonor Watling 饰），两人堕入爱河…… 亚瑟演讲时，马丁作为唯一的提问者，引起了他的注意。后来，二人在房东家不期而遇，发现伊格莱顿太太被人谋杀。现场唯一的线索是一个圆圈。二人被警方带走协助调查。此后又有一些人离奇地死去，而且他们的死因似乎还暗含着某个数学定律…
未来世界，秘密系统“白金数据”得到开发，日本全国人民的DNA数据被存储其中，进而借此构建了一个检举率100%、冤案率0%的理想社会。可即便如此尖端的系统，也被代号为“NF13”的连环杀人案所难住，凶手犯案累累，且至今下落不明，甚至连“白金数据”的开发者蓼科兄妹也惨遭杀害。此后不久，特殊解析研究所的天才科学家神乐龙平（二宫和也 饰）对蓼科早树（水原希子 饰）尸体上提取的嫌疑人基因进行解析，竟发现真凶的矛头指向自己。凭借同事白鸟理沙（杏 饰）的帮助，神乐连忙逃脱，而以刑警浅间玲司（丰川悦司 饰）为代表的搜查一课早已在这座城市内部下天罗地网。在此过程中，神乐自身的秘密逐渐付出水面，真相更是出乎所有人意料…… 本片根据著名推理小说作家东野圭吾的同名原作改编。
