故事发生在某个犯罪集团横行的都市，一连串神秘的连环杀人案频繁发生。市警察局刑侦组组长韩磊召集了一批精英警察展开调查。案件的关键线索非常有限，无法找到确凿证据，嫌犯总是步步紧逼。韩磊孤注一掷，决定派遣一名具有出众记忆力的警察，饰演女主角张琳，去卧底潜入犯罪集团。张琳身世神秘，因其过目不忘的能力备受韩磊器重。随着时间的推移，她深入犯罪集团，渐渐与其老大相熟，并逐渐了解到了犯罪集团背后更深的阴谋。此时，张琳的身份逐渐被揭开，疑似叛变的她被组织内的人追杀。在危机关头，她身份暴露之前将得到一条重要线索的消息传给了韩磊。韩磊紧急展开行动，带领警队前去营救张琳。在一场激烈的枪战过后，韩磊终于解救出张琳。得到线索的韩磊设下天罗地网，以彻底摧毁犯罪团伙并保护社会安全。最后，韩磊和张琳并肩作战，成功将主犯绳之以法。电影最后以一场警方致敬会结束。全体警察，包括张琳和韩磊，被表彰为英勇无畏、为社会正义而奋斗的英雄。整个城市借此震慑犯罪分子，警示每一个罪犯，正义必将战胜邪恶。