西恩（张孝全 饰）是一个单纯善良的男孩，和女友拍拖多年，对她的感情十分深厚。然而令他怎么也没有想到的是，自己的耿耿忠心换来的却是对方的无情背叛，愤怒和痛苦之中，西恩选择了离开，与此同时，他内心里对于爱情的信仰永远的破碎了。为了不受伤害，西恩彻底的关闭了心扉。　　一次偶然中，西恩邂逅了名为艾米丽（周冬雨 饰）的可爱女孩。艾米丽的大大咧咧活泼可爱渐渐治愈了西恩心中的伤痕，他开始想要再度尝试相信艾米...

故事发生在2025年，因为和妻子张代晨（徐静蕾 饰）婚姻破裂，男主角江丰（黄渤 饰）走进记忆大师医疗中心接受手术，却不料手术失误记忆被错误重载，他莫名其妙变成了“杀人凶手”。警官沈汉强（段奕宏 饰）的穷追不舍让他逐渐发现，自己脑内的错误记忆不仅是破案的关键，更是救赎自己的唯一希望。与此同时，妻子身边出现的女人陈姗姗（杨子姗 饰）、记忆中浮现出的神秘女子（许玮甯 饰），似乎也和真相有着千丝万缕的联系...