上世纪30年代的东北，在一家名为“和平饭店”的奢华酒店中，一群神秘的客人被封锁其中，在一个闭合的空间内合纵连横，展开了长达十天240小时的生死博弈，更是牵动了当时的世界格局。
东北敖东城黑瞎子岭土匪二当家王大顶，在追查一批即将流入民间的鸦片膏时意外进入到和平饭店内，并遇见了南铁情报部门机构特聘的行为痕迹分析专家陈佳影。此刻，警长窦仕骁为了追查携带重要证据胶卷而潜入和平饭店的文编辑，下命令封锁整个和平饭店。陈佳影作为潜伏的共产党，为了能将藏有日本在东北试验细菌武器证据的胶卷送出和平饭店，并突破日本宪兵队的包围，只好和萍水相逢的王大顶假扮夫妻，躲避日伪敌人的调查。与此同时，作为世界政治格局的缩影，和平饭店入住的每个客人都不简单，日本、德国、美国、法国、苏联、中统、军统等各方代表都将在和平饭店内展开合作和斗争。

三澄美琴（石原里美 饰）是在民间法医组织“UDI”工作的女法医，该组织专门接收由于非正常原因导致死亡的遗体，对其进行解剖以求找到案件的真相。和美琴一起工作的，还有法医中堂系（井浦新 饰）、记录员九部六郎（洼田正孝 饰）和检查技师东海林夕子（市川实日子 饰）等人。
中堂系虽然拥有着丰富的临床经验，个性却乖僻古怪，对正义和法律理解不同的美琴和中堂之间，常常产生无法调和的矛盾。其实，中堂有一个无人知晓的秘密，他的女友在一场“意外”中不幸丧生，可种种蛛丝马迹向中堂揭示了，是一名连环杀人犯取走了女友的性命。中堂不畏人言坚定的留在UDI，正是为了找到杀死女友的凶手。