本片根据美国畅销作家丹•布朗的同名小说改编。欧洲核子中心的科学家维多利亚•维特勒（阿耶莱特•祖瑞尔 Ayelet Zurer 饰）与父亲在高速粒子对撞机实验中收集到了反物质，却发现父亲遇害，尸体胸口被烙“光照派”符号，高爆炸性的反物质被偷走，出现在正待选新教皇的罗马梵蒂冈，威胁天主教廷及整个罗马的安危。于此同时，四位主要教皇候选人的红衣主教神秘失踪。在教皇内侍（伊万•麦克格雷格 Ewan McGregor 饰）的授意下，哈佛大学的符号学专家罗伯特•兰登教授和维多利亚都被请到梵蒂冈协助罗马警察开展搜寻行动。兰登说服罗马总探员奥利维迪（皮耶法兰西斯柯•法维诺Pierfrancesco Favino 饰）依照“土、气、火、水”的提示在罗马的名胜教堂间与“光照派”展开了时间战……

伊迪斯（米娅·华希科沃斯卡 Mia Wasikowska 饰）是一名业余恐怖小说作家，某日，她邂逅了英俊的英国发明家托马斯（汤姆·希德勒斯顿 Tom Hiddleston 饰），后者的彬彬有礼温文尔雅很快就吸引了伊迪斯的注意，两人发展迅速。然而，伊迪斯的父亲卡特（吉姆·比弗 Jim Beaver 饰）却对托马斯充满了敌意，坚决反对女儿同他来往。
就在这个节骨眼上，卡特意外身亡，伊迪斯毅然决定离开自己的家乡，跟随托马斯来到了冰天雪地的坎布里亚郡，在这里，矗立着一间豪华而又荒凉的别墅，人们称它为“猩红山庄”。迎接伊迪斯和托马斯的，是托马斯的姐姐露希尔（杰西卡·查斯坦 Jessica Chastain 饰），露希尔诡异而又粗暴的态度让伊迪斯感到十分不适。很快，伊迪斯就发现，在这座仿佛具有生命的别墅里，飘荡着数缕游魂，埋藏了数不清的秘密。

二十世纪70年代，旧金山出现了一个自称“十二宫”的杀人狂，杀人后，向媒体寄一封信，留下密码、线索，向警方挑衅，多次的阴差阳错使案件陷入僵局，警方渐渐束手无策。连环杀人案件也引起了《旧金山纪事报》的记者罗伯特（杰克•格兰恩哈尔 饰）和保罗（小罗伯特•唐尼 饰）的注意，他们在警察大卫（马克•普法洛 饰）的帮助下，开始调查这一系列的连环凶杀案件，在和“十二宫”杀手斗志斗勇的同时，他们个人的生活也面临了极大的挑战。

乌克兰基辅国家歌剧院，一伙蒙面歹徒突然闯入演出大厅，挟持在场数百名音乐家和观众。未过多久，乌克兰特警部队迅速赶到，并按照既定战术突入进去。与此同时，几名神秘之人换上特警部队肩章，趁乱潜入歌剧院，救出被困的美国大使。神秘人之一的男主（约翰·大卫·华盛顿 John David Washington 饰）虽然一度顺利完成任务，却身不由己置身死地。当他再度醒来，则被告知失去原有身份，此后将加入一个名为“信条”的秘密组织，去执行一项阻止世界毁灭的重大任务。早在歌剧院时，他便见识了一次逆转子弹的奇怪现象。而如今着手的任务，似乎正与逆转的子弹乃至逆转的时间息息相关。注定发生的必然会发生，所种何因，便结何果……