FBI 건물에 걸어 들어와 폭탄 테러범이라고 자백하는 한 남자. 천재 수사관 루카스 놀란이 자신만만하게 사건을 맡지만 테러범의 신원과 동기, 폭탄의 방향 등 모든 것이 오리무중이다. 루카스는 매번 범인보다 한 발 늦으며 함께 사건을 담당한 수사관 사라 워드와 사사건건 부딪히게 되는데... 두뇌 게임을 원하는 테러범과 형상 기억을 가진 루카스, 치열한 승부의 향방은?