南奧市里，古靜躺在醫(yī)院的病床上，這位三年前有著超憶癥的女孩兒，卻在去國外治療的過程中，不知道因為什么原因而昏迷，超憶癥屬于無選擇記憶的分支，主要表現(xiàn)為大腦擁有自動記憶系統(tǒng)，外圍的警察在車里蹲守，等待一個重要的犯罪嫌疑人出現(xiàn)，他們接到消息犯罪嫌疑人田輝要來醫(yī)院殺害一名叫劉星力的病人。隊長張宗義給蹲守在車里的警員買了包子，但上車發(fā)現(xiàn)唐一修不在，一問才得知唐一修換衣服去了，唐一修是今天要假扮劉星力的警員，也是個渴望立功正直的年輕警員，等唐一修回到車上，張隊叮囑著他的任務(wù)很重要，唐一修立刻向張隊保證自己絕對捉拿田輝歸案。
不過多時田輝來到醫(yī)院，唐一修忙前去跟蹤，謹慎的田輝發(fā)現(xiàn)了唐一修，所以隨便找了個病房，拿刀等著唐一修進來，這間正好是古靜的病房，唐一修跑過去跟其打斗起來，但打斗過程中，唐一修不小心趴在病床邊親到了古靜的嘴上，但這一吻卻讓古靜醒了過來，田輝趁亂逃跑卻被埋伏在外面張隊等人抓獲。
古靜的叔叔去醫(yī)院看望醒來的古靜，醫(yī)生也在感嘆從沒見過昏迷三年的人還能醒來，原來古靜因為三年前去國外治療超憶癥，但不知中間發(fā)生什么昏迷了。現(xiàn)在雖然醒了，但古靜出現(xiàn)了暫時性的失憶，即便如此她的超強記憶力還存在，隨后古靜的叔叔把古靜接出院，讓古靜住回了她父母留給她的房子。
之后的幾個月古靜的記憶在慢慢的恢復，但是唯獨對三年前的事想不起來了，她找到自己父親的戰(zhàn)友，擔任警察局長的李叔叔想要完成昏迷前的愿望，她想考警察，像父親一樣維護正義，最終也如愿進入了警局的物證部門。
郊外的幾名群眾正在游玩拍照，卻無意中發(fā)現(xiàn)了一具女尸，警察到位后馬上證實死者是國際名模徐露。唐一修在驗收過程中發(fā)現(xiàn)死者的一個手鏈，與死者的身份不相符，于是張隊讓一修著手調(diào)查此案，一修經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這個徐露性格孤僻，幾乎沒朋友，親生父母早早過世，繼父也失蹤了，所以才造成她現(xiàn)在的性格。
晚上一修去歸還證物，正巧古靜也剛整理完東西往外走，兩人都沒注意到對方就碰到了一起，又不小心吻住了對方的嘴唇，此時古靜的腦子里瞬間出現(xiàn)了一個殺人的畫面，兇手的手上也帶著一條跟死者徐露一模一樣的手鏈，隨后便暈了過去。正巧這一幕被同事柯佳明看見了，并且拍了照。唐一修趕忙將古靜送進了休息室，直到古靜醒來才離開。
第二天單位已經(jīng)傳開了古靜是一修女朋友的傳聞，一修想解釋也解釋不清楚，這時一修調(diào)查到徐露的一個仇敵，便出去調(diào)查。古靜回想到那串手鏈，便查到徐露的案子是由唐一修負責，然后就到刑警隊找唐一修，張隊看到古靜后還在以為是一修的女朋友，便招呼古靜坐下，此時唐一修回來也驚訝古靜為什么會來找他。
古靜告訴唐一修自己有事兒找他，唐一修以為古靜是為不小心親嘴的事兒來找自己，但古靜卻只問了一下手鏈的事兒，證實了手鏈是徐露的貼身飾物之后就走了。一修回到辦公室，向張隊匯報已經(jīng)排除了徐露的仇敵的嫌疑。但這時柯佳明給一修打電話告訴他徐露的手機信息已經(jīng)恢復了。
古靜找到自己的心里專家路英波的診所，向路英波講述自己和一修接觸后，腦子里出現(xiàn)的一些場景。路英波跟古靜撿到聊過幾句之后，卻無意問了一句阿曼達的案子是不是由她負責，阿曼達是徐露的藝名，看到古靜不自然的表情，路英波馬上解釋最近網(wǎng)上太火了隨口一問，正說著唐一修帶同事汪子城來到診所。
唐一修詢問徐露的手機里有個定位軟件，定位人就是路英波，路英波先是表示自己根本不認識死者，然后在看過徐露手機的照片之后，路英波表示這部可能是自己之前丟的手機。隨后在一修帶古靜回警局的路上，一修懷疑古靜之前找他刺探案情，現(xiàn)在又在泄露，徐露表示路英波不會是兇手，自己有他不在場的證明。
之后古靜回到家中，家里租自己房子的女孩兒是一個網(wǎng)絡(luò)達人，她本想人肉古靜，但發(fā)現(xiàn)古靜在網(wǎng)上幾乎是個透明人，好像有人刻意抹掉了她的信息。一修還在局里加班，他看到了徐露的經(jīng)紀公司老板，正在發(fā)布針對近期很多人在網(wǎng)上惡意詆毀徐露的聲明，柯佳明說道這位老板是出現(xiàn)在徐露的最后一個通話記錄，從他的表現(xiàn)來看，一修認為這個老板有問題。
古靜在家中仍舊在家中問著小室友網(wǎng)絡(luò)的事情，此時負責網(wǎng)絡(luò)偵查室的柯佳明，又接到老媽安排相親的電話，還把照片發(fā)給了他，誰知發(fā)過來的卻是古靜的室友。這時一修來找他讓他幫忙查一下徐露的繼父，古靜在家中無意看到室友查出阿曼達整容前的照片，她看到照片中阿曼達臉上的疤，跟她腦子里被殺男人掐著的女孩兒臉上的疤一模一樣。
古靜的室友夏銘紫又開始在網(wǎng)上尋找阿曼達繼父的消息，卻無意中查到了柯佳明的賬號，本來想黑柯佳明，卻被柯佳明反手控制了電腦。柯佳明看到夏銘紫的照片之后，立馬跟一修去了古靜家調(diào)查，古靜無意看到電腦上阿曼達的繼父之后，立馬想到跟自己腦子中被殺的男人是同一個人，夏銘紫趕忙介紹這是阿曼達的繼父徐杰青，有虐待兒童的前科。
古靜立馬將腦子中回憶的畫面告訴了一修，一修將這件事報告了張隊長之后，張隊長同意讓古靜協(xié)助辦案。古靜憑借腦子里的畫面，找到了徐杰青之前廢舊的玩具廠，并在廠子里找到了徐杰青的骸骨，古靜也在廠子里被破酒瓶扎傷了膝蓋。與此同時網(wǎng)上又爆出阿曼達生前喜歡在酒吧飲酒的視頻，網(wǎng)上懷疑死因可能與她長期飲酒服藥有關(guān)，警局里懷疑幕后有人在帶節(jié)奏，張隊讓查出視頻出處，隨后又找到一修，想告訴他把徐杰青的案子再成立一個專案組，然后古靜跟隨下一個組調(diào)查。
張隊長告訴一修要把徐杰青和徐露的案子分開，一修不同意張隊的做法，但張隊讓唐一修必須找到兩個案子有關(guān)聯(lián)的證據(jù)，才可以交給他一個人負責，另外張隊告訴唐一修，徐露的經(jīng)紀公司老板，正在向法院提出申請，要徐露名下的房產(chǎn)作為賠償。唐一修找到公司老板，老板解釋他要阿曼達的房子，是因為一個廣告的違約金，并且向一修提供了徐露生前自己打的最后一個電話，通話只有3秒，對方并沒有說話，里面只有些轟隆隆的聲音。
一修又找到了徐露的賬戶流水，發(fā)現(xiàn)徐露的賬戶每個月都要給別人支出十萬元，汪子城以為徐露保養(yǎng)小白臉，但一修馬上推翻了這個結(jié)論，認為徐露通話記錄里沒有任何可以電話，但子城卻提醒道萬一是經(jīng)常見面呢。兩人再次去尸檢科，查詢了徐杰青的檢驗結(jié)果，兩人證實了古靜提出的場景足以可以將徐杰青殺死。
隨后一修去交回物證，并告訴古靜徐杰青被殺的兇器確實是她看到的鋼筋，古靜告訴一修自己已經(jīng)答應(yīng)張隊的要求，跟隨博勝和小歐調(diào)查徐杰青案。古靜突然提醒一修，當時徐杰青被殺，徐露為什么沒有報警，古靜認為徐露要么就是共犯，要么就是受到兇手威脅，一修馬上想到徐露每個月的大筆資金流出，就是遭到了兇手的威脅。
古靜的室友阿紫被母親安排相親，但發(fā)現(xiàn)對象是柯佳偉，立馬轉(zhuǎn)身走了。晚上回到家中立馬將這件事告訴了古靜，還怪柯佳明之前知道是跟她相親還教育她，隨后告訴古靜徐露在網(wǎng)上被人黑，是有人在背后蓄意操作，接下來阿紫便找到了在網(wǎng)上發(fā)布消息的地址，沒想到在這里又碰到了跟自己同一目的的柯佳明，并查到原來在網(wǎng)上黑徐露的人是她的助理。
唐一修跟汪子城再次去徐露家中調(diào)查，一修發(fā)現(xiàn)有人經(jīng)常通過窗戶進徐露家，最后通過監(jiān)控錄像找到了曾勇。這個人是個變態(tài)，喜歡收集徐露的內(nèi)衣內(nèi)褲，通過審問只得到一條線索，就是事發(fā)前徐露在電腦上搜索一些如何殺人，什么藥劇毒之類的。并且得知他還是徐露助理的男朋友。徐露助理也是因為自己男朋友喜歡徐露，甩掉自己才懷恨在心黑徐露。
路英波正在通過催眠讓古靜看清楚那個殺人場景，當路英波問道那個兇手時，古靜猛地坐了起來，路英波先是一驚，然后馬上去給古靜倒了杯水緩解了一下氣氛。當古靜問起感覺今天的催眠不太一樣，路英波馬上解釋道今天的引到主題是愧疚感，由于她經(jīng)常做一個年輕男孩兒死在了自己的懷里，自己手里還拿著槍的一個夢，路英波懷疑這個男孩兒是古靜的戀人，并告訴古靜愛情有時候是可以殺人的。
古靜回家的路上總感覺有人跟蹤自己，路上卻碰上了唐一修，唐一修送古靜回到家門口，無意中身后傳來一聲碰掉東西的聲音，唐一修馬上有意識的給周圍派出所打電話掉監(jiān)控，但監(jiān)控錄像里只拍到了一雙腳，通過那雙鞋，古靜回想到這是路英波的腳。第二天古靜上路英波的家里去找路英波，一修則去了收養(yǎng)徐露的福利院，通過對當年徐露繪畫比賽的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，路英波和徐露是并列第一名，并且獎品是鋼筆，也跟徐露死亡的兇器對的上。
子成馬上調(diào)查路英波的住址，一修卻給古靜打電話分享這個重大發(fā)現(xiàn)，當他聽見電話里，傳來司機說的一句丁香花園到了之后，又想到這是剛剛調(diào)查的路英波的地址，于是兩人趕忙往丁香花園趕去。古靜這時已經(jīng)到了路英波家，路英波承認是自己跟蹤的古靜，他好奇當年自己從來沒見過的女孩兒，為什么能把場景描述的一模一樣，這句話讓古靜知道，徐杰青確實是路英波殺的。