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蒋中天（陈坤 饰）正在经历人生的低潮。面对上司兼同窗好友洪源（黄觉 饰），他显得极度不自信，对对方也不信任。总是认为他跟自己青梅竹马的女友文馨（杨幂 饰）有染。突然冒出的中学同学李作文更让他昏了头，李作文不学无术，混到今天成了个出租车司机，还总是在中天面前出现，中天一直记得李作文当年企图强奸文馨未遂，心里一直有着阴影。 他对自己的不信任映照到文馨身上，开始疑神疑鬼，终于文馨忍受不了，留下一通信息后出走。蒋中天埋头粉刷墙壁，日日装修。在幻觉之下，他杀了洪源，但洪源的魂魄依旧纠缠着他。他开始怀疑警方派人来监视他，每一个邻居每一个上门的过客，他都认为是有目的的。 他一边追寻着文馨的下落，一边接近事实的真相，然而当真相的门打开时，他发现一切早已是不能挽回的大错。。飞机上的一个乘客突然变得癫狂，又遭遇到飞机强气流，待一切平稳下来，这名乘客已经突发性脑水肿死亡。而这名乘客身份并不普通。他是某保姆单位的高级研究人员，因涉嫌向外间谍组织出卖国家情报而遭到了有关部门的监控。他的离奇死亡使得这场监控和追捕遭到了停滞。而这时，国安局逮住了死者的弟弟王浩。于是想出一计，让侦查员沈亢（孙红雷 饰）扮成王浩，进而引蛇出洞。而这场卧底追捕，与王浩的中间联系人就是飞机上的空姐李小晚（傅晶 饰）。二人在一来二往中，互生情愫。但无奈卧底的身份不得暴露，小晚则纠结王浩黑社会的身份。 随着侦查案件的加深，二人则面临着更大的挑战……。