没有事件可解，便无法称之侦探──号称「福尔摩斯」的大学生侦探明智恭介（中村伦也 饰），不顾助手叶村让（神木隆之介 饰）劝阻，缠上电影研究社社长，因为社内怪事连连：社员自杀、短片出现恐怖人脸、即将举办的合宿收到恐吓字条，令许多社员心生退意。然而，别人的麻烦正是侦探的乐趣，明智死缠烂 打想参加合宿却无法说服社长。苦恼时，神祕的美少女侦探剑崎比留子（滨边美波 饰）现身解围，以「不问她目的」和「她一同参加」为条件，让明智与叶村混进其中。
美国缉毒局探员约翰（卢克·伊万斯 Luke Evans 饰），不仅是超强工作狂，更会牺牲一切、不择手段，只为顺利完成案件。不巧，在命运的捉弄下，他与思维敏捷又难以追捕的顶级“车手”乔伊（桂纶镁 饰）坠入爱河，最后却卷入犯罪阴谋当中，迫使两人分开。没想到15年过去，约翰为了缉捕贩毒集团首脑关（姜成镐 饰）来到台北，原本预计停留一个周末的时间，但仿佛命运再度出手搅和，让他与乔伊奇迹般地重逢，更发现她已经有个儿子雷蒙（杨明伟 饰）。此时，关的威胁伴随而来，让三人不得不携手迎战！
