天才物理学家汤川学(福山雅治饰)受内海薰(柴崎幸饰)之托,调查一起离奇命案。案中,富樫慎二被发现死于河边,面目和指纹均被毁坏,且死状极为可疑。其前妻花冈靖子(松雪泰子饰)成为最大嫌疑人,但靖子拥有完美的不在场证明。汤川在调查中发现,靖子的隔壁住着一位名叫石神哲哉(堤真一饰)的数学家,此人竟是他的大学同学。石神因要照顾父母而放弃留校,转而成为高中数学老师,生活拮据。他每晚通过公用电话教靖子应对警察的盘问,帮助她伪装不在场证明。然而,随着靖子的口供愈发无懈可击,警察逐渐放松了对她的调查。汤川却察觉到,石神才是案件的关键人物。究竟石神为何要帮助靖子?世界上真的存在一个人同时出现在两个地方的情况吗?案件的真相令人震惊。本片改编自日本作家东野圭吾的同名推理小说,揭示了一个关于爱与牺牲的复杂故事。