看起来吊儿郎当的龙崎郁夫（生田斗真 饰）是新宿第二警署破案率最高的王牌刑警，这一天令系出名门的搭档日比野美月（上野树里 饰）大为光火。与此同时，盘踞在新宿的松江组若头段野龙哉（小栗旬 饰）以生意人身份从事各种违法犯罪勾当，他总能在适当的时刻得到情报，逃脱警方一次次的搜捕。看起来分明行走在黑白两条道路上而没有任何交集的两人，竟然有着难以割舍的渊源。郁夫和小龙在少年时均在孤儿院长大，他们曾度过快乐无忧的童年，但是最最敬爱的结子老师（广末凉子 饰）遇害给两人以沉痛打击。他们发誓一定要找出真正的凶手报仇，这对好兄弟以警察和黑道的身份，分头朝着最终的目标前进。
绵亘多年的复仇之战，无间双龙蓄势待发……

近未来，科学家研发出可以窥探人类脑中世界的MRI扫描器。借助该扫描仪的帮助，警方可以从死者临终前看到的影像中追查线索。名为科学警察研究所法医第九研究室的机关，正是运用MRI扫描技术的经营机关。作为“第九”室长的警视正薪 刚（生田斗真 饰），曾经见过堪称地狱般的罪犯之脑。这一天，新人研究员青木一行（冈田将生 饰）被分配到“第九”，他很快就接触到一桩诡异的案件。某个男子因涉嫌杀害全家而被判处死刑，薪刚和青木一行对死刑犯露口浩一（椎名桔平 饰）的大脑研究时意外发现，灭门案中失踪的女儿露口绢子（织田梨沙 饰）居然挥舞着利刃刺向家人。以此为契机，连锁事件接连发生，甚至指向了“第九”的禁忌之地——贝沼事件，当初薪刚的好友铃木（松坂桃李 饰）以生命为贝沼事件画上血淋淋的句号，而今黑暗的秘密逐渐浮出水面……
本片根据清水玲子于1999—2012期间连载的同名漫画改编。