在未来世界里，人类研发出了生理上与人类无异的仿生人，二者唯一差别就是可以被植入“初始执念”。由于该产业发展迅猛，有人开始利用其进行非法活动。政府最终出台“仿生人禁止令”。
　　政府成立“明眸搜查部”来配合搜查混迹在人类社会中未被发现的仿生人，调查员程诺（宋威龙 饰）和安秋（文淇 饰）在组长万国峰（祖峰 饰）的带领下展开工作。二人从开始的互看不惯到后来可以默契配合完成案件侦破。就在这个过程中，二人各自隐藏的秘密也渐渐浮出水面。

　　2031年，已经步入老年的秦奋（葛优 饰）不再折腾，独自守在他和笑笑（舒淇 饰）小家中，等待着十年前突然离开自己投身环保事业的妻子倦鸟归林。曾经的旧友老范（范伟 饰）抓住人工智能的风口商机，创立了一家仿真人的高科技公司。为了排解生活中的寂寞，秦奋订做了和笑笑一模一样的仿真人。仿真人笑笑对主人高度服从，体贴入微，虽然让秦奋倍感喜悦，可是他终究思念那个让他深深爱恋却又颇感畏惧的真正妻子。就在他再次找到老范的公司，期望为仿真人修改性格的那一天，笑笑意外归来。当她得知一个仿真人正在陪伴着秦奋，她的脑中闪过了一个念头。
　　不久之后，两个笑笑接连走入秦奋的家门……