刘国忠(任达华饰)是一个身患绝症的警察,他的前途暗淡无光,他接到任务要保护一个证人的女儿。督察马军(甄子丹饰)是身手了得的武术家,一心要接替忠的位置。忠派去黑道大哥宝爷(洪金宝饰)身边的卧底意外死亡,原因不明,忠怀疑是宝爷所为。于是把宝爷押送到警局盘问,苦于没有证据,忠迫不得已开始捏造证据控告宝爷,全警局都深谙此道,只有军蒙在鼓里。 然而,证据神秘消失,宝爷走出警局时,扬言要杀掉忠的所有手下,果然他身边的冷血杀手Jack(吴京饰)干掉了忠一帮下属,马军意外发现,忠的下属和宝爷之间原来还另有恩怨,马军怒火中烧,决定与宝爷和Jack决一死战。。东京连续发生数起离奇命案,所有尸体上皆刻上“X”符号,而在场的嫌犯都不记得自己所为,这令警察们大为困惑。刑警高部(役所广司饰)断定有人利用催眠术行凶,一名在海岸徘徊的半失忆青年间宫(荻原圣人饰)成为怀疑重点,与该青年接触过的教师、警察和女医生都这样杀了人。
随后高部着手对间宫进行审讯,却总被他的言语打乱,调查毫无进展,再加上妻子因精神疾病住院,高部的情绪变得极为糟糕。高部的朋友心理学家佐久间劝他不要再和间宫接触,自己却被无意识使用催眠术的间宫逐渐操控。不久后,间宫从精神病院逃走,而佐久间被发现自杀身亡。高部来到以前间宫提过的一间废弃小屋中,遇到了间宫并将他杀死,对方满足地死去。然而一切并没有就此结束……。