14 年前
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高晓一（王博饰）和父亲（薛滔饰）过着相依为命的生活，一天，父亲突然宣布自己要再婚，便和新婚妻子一起度蜜月去了，将公司里的一堆烂摊子丢给了高晓一处理。不仅如此，高晓一还莫名其妙的多了一个没有血缘关系的妹妹佟晓晴（张娜饰）。就这样，高晓一和童晓晴开始了他们的同居生活。 在学校里，佟晓晴是人尽皆知品学兼优的校花，但一回到家中，佟晓晴便会瞬间摘下优等生的假面，变回那个大大咧咧不拘小节，以欺负自己哥哥为乐的小女孩。高晓一一直喜欢着名为田晓（龚绮饰）的女孩，佟晓晴的出现让高晓一的暗恋之路更加充满了波折。。由于两年前揭发同僚贪污，台北警官黄火土（梁家辉）被上级报复调入冷门的外事组工作，利益也曾连带受损的新同事对他怒言相向，加上妻子清芳（刘若英）受不了他长期不回家要求离婚，黄火土感觉他的世界正在逐渐四分五裂。
就在此时，三宗受害者的身份并无关联的震惊了台湾社会的离奇命案发生，法医（杨贵媚）验尸发现他们都是因中一种神秘的黑霉菌产生幻觉而死，因为缺乏此方面的人才，当局从美国请来此种案例的侦办专家凯文莱特（David Morse）协助破案，黄火土重被任用。随着一桩令所有人都目瞪口呆的事实的被发现，一场围绕政治利益与民众利益的斗争也在黄火土和办案伙伴李丰博（戴立忍）及整个警察队伍之间展开。。
