智九终于离开少年感化院，相依为命的爷爷却在此时离开人间，而他的生活中竟突然多了一个年轻妈妈孝胜。孝胜在十七岁生下智九后便抛弃他，当他们再见面时，已经错过了彼此十几年的时间，陌生尴尬的母子俩，不知道如何赎回无法弥补的过去，而孝胜稚嫩不成熟的心理年龄，也不足以让她成为真正的 母亲。此时，智九的小女友怀孕了，孝胜仿佛看见当年的自己。是日子太重？还是青春太轻？
年过七旬的美国联邦调查局局长埃德加·胡佛（莱昂纳多·迪卡普里奥 Leonardo DiCaprio 饰）应《犯罪纪实》之邀口述个人回忆录。胡佛向回忆录代笔作者讲述了他自1919年以来的重要人生历程：逮捕左翼分子领袖、缉拿臭名昭著的黑帮头目、破获震惊全美的林德伯格绑架案等等。依据胡佛的讲述，他力排众议，改组联邦调查局，引入高科技侦查手段，尽心尽力为美国社会的和平与稳定而操劳。然而另一方面，他的私人生活却成为了他想要极力掩饰的部分。
在九州某地，发生了一起伤亡惨重的公共汽车挟持事件，除了司机泽井（役所广司 饰）与一对兄妹直树（宫崎将 饰）和梢（宫崎葵 饰）外，其余的乘客全部被凶徒残忍的射杀了。事后，泽井为了忘却往事而远走他乡，但充满了鲜血了回忆却如影随形。
在大公司纽斯特德的支持下，生物科学家克里夫·尼科利（阿德里安·布洛迪 Adrien Brody 饰）和女友艾尔莎·卡斯特（萨拉·波莉 Sarah Polley 饰）进行基因重组的实验，并取得初步进展。然而由于资金和公众舆论等原因，纽斯特德高层决定中断对他们现有研究的支持。克里夫和艾尔莎不愿半途而废，于是偷偷展开实验。他们对基因进行优化重组，并混入了艾尔沙的一部分基因，终于孕育出一个相貌奇特的雌性怪物。
