正准备获得帝都大学的物理学教授的汤川学（福山雅治 饰）是一名不折不扣的物理学怪才，思维异于常人。这日，女警内海薰（柴崎幸 饰）接手了一单离奇的人体自燃案件，毫无头绪却又急于破案的她在同事草薙俊平的介绍下，找到了汤川学。汤川学本来不想惹麻烦上身，后来经不起内海薰的纠缠，终于答应和她携手破案。在经过一系列取证后，汤川学运用他精深的物理学知识，终于揭破了罪犯的犯罪手法，帮助警方顺利破案。
一日，内海薰又接到了一起离奇的谋杀案子。小男孩忠广自称灵魂出窍看到了疑犯的汽车，若忠广所言属实，则疑犯的嫌疑能得以洗脱，然而警方又怎能将灵魂出窍当成证供？难道忠广在说谎？内海薰自然又找到了她的“明灯”——汤川学。汤川学经过现场取证，证明了忠广的确看到了疑犯的汽车，由此为疑犯洗脱了嫌疑，同时戳穿了所谓的“灵魂出窍”，最后真相大白。
凶险棘手的案件在不断发生，而汤川学也周旋在这离奇古怪的迷局里面，一次次展现了智慧的力量。

昭和五十五年的一桩密室谋杀案，由于上司急于升迁，所以最终草草结案，惟有警探笹垣润三（船越英一郎 饰）对此案不能释怀。多年后，当年嫌犯的女儿西本雪穗已改名唐泽雪穗（堀北真希 饰），并且过着与之前毫不相干的生活。但是，仿佛她有幸运之神的庇护一样，凡是给她制造麻烦的人，都会发生意外。后来，雪穗的好友江利子（绿友利惠 饰）与有钱人家的少爷篠冢一成（姜畅雄 饰）相恋，但最终一成却选择了与雪穗结婚。此时，笹垣虽已退休，但他始终没有放弃追杀当年谋杀案的真相，而且，他的目标最终锁定了当年被害人的儿子桐原亮司（高良健吾 饰）和雪穗……
本片改编自东野圭吾的同名小说。

高中生桐谷修二（龟梨和也饰）是学校里的人气王，为人八面玲珑，深受老师和同学喜爱，还有个人人称羡的女朋友真理子（戸田恵梨香饰），但事实上，他从来只是把这一切当作无聊的游戏，就像戴着假面般，说话做事全然不是出自真心。最让修二头疼的是同班的怪人草野彰（山下智久饰），说话做事全不按牌理出牌，还自称了解修二老是缠着他。
某日，班里来了一位转学生小谷信子（堀北真希饰），总是面无表情沉默不语的她很快遭到了女生们的排挤和欺负，“这是个我无法生存的世界，再怎样努力也无济于事。”听到信子说出这样丧气的话，心生同情的修二和彰萌生了帮助她的念头，他们拟定了名为“野猪大改造”的计划，一步一步将信子从自闭的阴影中脱离，成为受欢迎的对象。