《嫌疑人X的献身》在刑警学院任职的物理天才唐川（王凯饰）与中学教师石泓（张鲁一饰）年少相识，因彼此对数学的共同兴趣而惺惺相惜，多年后唐川在调查一桩杀人案时，身为石泓邻居的陈婧（林心如饰）被列入警方的“嫌疑人”之中，石泓与唐川因此再度重逢，而唐川却在调查中发现了更大的秘密……被迫站在对立面的唐川、石泓由此展开了一场高智商对决，一步步推动故事走向既震撼人心又令人扼腕的结局。
