位于东京日本桥附近的人形町，名产人形烧吸引四方游客，终日热闹繁华。在这个拥有百年历史的老街，人们比邻而居，和睦友爱。然而外表平静祥和，却掩盖不住四伏的杀机。某天，一个女子在家中被人杀害。新调任到人形町的刑警加贺恭一郎（阿部寛 饰）负责此案。这个有着锐利眼神和缜密心思的男人曾经解决过无数棘手案件，却也因性格的原因迟迟得不到升迁。他认真调查案件的每一个细节，结果发现似乎整个人形町的商家都与这起杀人案有着千丝万缕的联系。每人似乎都出于各种原因在说谎，真相究竟藏在何方？
本片根据推理小说家东野圭吾的同名原作改编。

　　天才物理学家汤川学此次又受内海薰所托，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，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，但是由于给出的口供毫无可疑之处，警察决定放弃对靖子的调查，这时汤川却指出石神是关键人物。案件的真相如何？世界上真有一个人同时出现在两个地方的事情吗？