一伙钻石盗贼试图从被食人鱼围堵的死亡水域中取回宝物。在这过程中,人与人的欺骗和背叛比食人鱼更可怕。。。。经历了有如死寂一般的昏睡,成濑纯一(玉木宏 饰)缓缓醒来。此前他的脑部曾遭到致命的创伤,经医生全力抢救总算保住性命,并且抓住了“亿分之一”的机率恢复了意识。经过仔细回忆,他恍惚记起了自己的名字,受伤前好像是一个热衷绘画的青年,偶然在颜料店结识了美丽纯真的店员叶村惠(蒼井優 饰),那段交往虚幻而美好,令他久久陶醉其中。偶然的机会,他在医院的冷冻室发现一片似乎属于自己的大脑,原来纯一受伤时致使脑组织受到严重破坏,全靠院方的先进技术以及捐赠者的大脑才得以复苏。殊不知,更为匪夷所思的事情还远未到来……
本片根据日本著名推理作家东野圭吾的同名小说改编。。1940年,上海弄堂里有一家侦探社由三姐妹经营,大姐秋妍虽然只会娇气地端茶倒水算账,三妹冬泠对破案根本不感兴趣,只有二姐知夏一股脑儿地在坚持破案。
歌女小茉莉在演唱会即将开始之时遭到了枪杀。一心想破大案子的知夏横冲直撞进了后台,被警察拦住。最后因为妨碍公务罪再次被抓了起来。
在案子很快破完之后,有天晚上冬泠在街上带回了一个小女孩。最后小女孩说出了真相,原来她是歌女小茉莉的女儿,并指出警察抓错了凶手。
一夜,百乐门的黄老板告诉侦探社要安排小百合离开上海,小百合的父亲到时会来接应。但第二天,百乐门的黄老板就被人杀害了。 黄老板的死让大家意识到小茉莉案件可能不仅仅是找到凶手那么简单。
司徒亮、知夏和秋妍调查起了工人的背景,他们发现工人家境贫寒却人品端正,和媒体报导的人品形象根本不符。众人带着百合前往和黄老板约定地点,却发现是一个骗局。大家最后发现了小百合的玩具兔子里的秘密——项链和暗号。
警察局长的生日宴在新开的百乐门举行,司徒亮偷偷安排三姐妹混进去。知夏打扮成伪证工人和凶手进行交易,原来凶手正是司徒亮的同事周警长。局长派人将周警长抓了起来。
真正的凶手终于落网。一切看似风平浪静的时候,新的暗杀又在风起云涌......。