某天，警方在一座桥下发现一具尸体，死者指纹被人恶意损毁。根据残留的蛛丝马迹信息，警方将死者的身份锁定在名叫傅坚的男子身上，进而追查到他的前妻陈婧（林心如 饰）。虽然警方百般调查，却始终查不到陈婧的丝毫纰漏。万般无奈，警长罗淼找到在刑警学院任职的物理天才唐川（王凯 饰）。唐川则进而得知，当年与他在学校时学业不相上下的同窗石泓（张鲁一 饰）就住在陈婧隔壁。

《嫌疑人X的献身》系列以'神探伽利略'汤川学为主角，通过精妙诡计剖析人性。包含《侦探伽利略》《预知梦》等九部作品，层层悬念展现东野圭吾对人心的深刻洞察。