为了给同事们一个好印象，马丁医生（奥兰多·布鲁姆 Orlando Bloom 饰）一直在做着不懈的努力，可是天不遂人愿，即便如此，马丁依然没有获得他想要的成功和信任。十八岁的少女戴安妮（莱莉·科奥 Riley Keough 饰）因为肾病被转入了马丁所在的医院，马丁顺理成章的成为了她的主治医生。
　　在马丁的精心照料下，戴安妮的病情逐渐好转，可也就是在此过程中，马丁对善良美丽的戴安妮产生了超越了医患关系的复杂感情。为了能将戴安妮更久的留在身边，马丁偷偷篡改了她的药方，使得戴安妮的病情加重。一次偶然中，医护员吉米（迈克尔·佩纳 Michael Pena 饰）发现了马丁的秘密，并非善类的吉米以此开始了对马丁的敲诈。

　　年过七旬的美国联邦调查局局长埃德加·胡佛（莱昂纳多·迪卡普里奥 Leonardo DiCaprio 饰）应《犯罪纪实》之邀口述个人回忆录。胡佛向回忆录代笔作者讲述了他自1919年以来的重要人生历程：逮捕左翼分子领袖、缉拿臭名昭著的黑帮头目、破获震惊全美的林德伯格绑架案等等。依据胡佛的讲述，他力排众议，改组联邦调查局，引入高科技侦查手段，尽心尽力为美国社会的和平与稳定而操劳。然而另一方面，他的私人生活却成为了他想要极力掩饰的部分。
　　就在胡佛回顾自己一生的时候，美国社会依然有诸多动荡因素存在。胡佛任用多年的私人助理克莱德·托尔森（艾米·汉莫 Armie Hammer 饰）也似与他保持着不寻常的关系……

　　女主角安娜（米拉·乔沃维奇 Milla Jovovich 饰）偶然在街头目睹一场凶杀案，被歹徒发现后追杀，慌乱的搏斗中安娜受伤跌入河中而幸免一死。安娜成了唯一活下来并看到过凶手真面目的目击证人。警察决定要从安娜身上找到连环杀人案破案的突破口。
　　受伤的安娜一周后从昏迷中苏醒，却发现她看到的每一张脸都在不断变化变形——她再也不能辨认出身边人的脸，包括自己的男友和父亲。这种症状医学上称为“人面失认症”，又称“脸盲症”。凶手似乎也知道了安娜因脑伤患上脸盲症的秘密。为了测试安娜是否真的不能认出自己，凶手不断通过各种手段对安娜进行试探挑衅，安娜感觉到凶手如影随形，随时就在身边威胁着她的生命。最终，凶手确认安娜只能通过衣服的颜色和领带的式样等特征来辨认不同的人，决定挺身而走险，换上了安娜前男友的衣服领带来见安娜，准备伺机将安娜带到偏僻处除掉。然而百密一疏，凶手一个细节上的失误让安娜突然警觉到眼前的男人不是自己的前男友，正是要置她于死地的罪犯。警察接到安娜报警后赶来营救安娜，展开生死较量，并最终将凶手抓捕归案。

　　20世纪70年代伦佐和他的黑帮成员肆虐整个街道，无论他们走到哪里，探员沃马克都没有停止将这些暴徒绳之以法，即使这意味着要打破法律的规则。