影片改编自日本推理作家东野圭吾的代表作《嫌疑人X的献身》，原名《完美的爱情》，后仍改为和原著接近的《嫌疑人X》。            

在刑警学院任职的物理天才唐川（王凯饰）与中学教师石泓（张鲁一饰）年少相识，因彼此对数学的共同兴趣而惺惺相惜，多年后唐川在调查一桩杀人案时，身为石泓邻居的陈婧（林心如饰）被列入警方的“嫌疑人”之中，石泓

天才物理学家汤川学（福山雅治 饰）此次又受内海薰（柴崎幸 饰）所托，调查一件不可思议命案。受害人富樫慎二被发现死在河边，面目指纹尽毁。最大的嫌疑人是他的前妻花冈靖子（松雪泰子 饰），然而靖子却有着完美

天才物理学家汤川学（福山雅治 饰）此次又受内海薰（柴崎幸 饰）所托，调查一件不可思议命案。受害人富樫慎二被发现死在河边，面目指纹尽毁。最大的嫌疑人是他的前妻花冈靖子（松雪泰子 饰），然而靖子却有着完美的不在场证明。一个人能够同一时间出现在不同地方吗？当汤川发现住在靖子隔壁的是当年的大学同学、同为天才的数学家石神哲哉（堤真一  饰）时引起兴趣。 毕业后因要照顾父母没有留校反而去高中教数学、一直生活得很落魄的石神每晚利用公用电话教靖子如何应对警察追查，靖子渐渐感到被束缚，但是由于给