未来を描くという不思議な力を持った画家･沈翊 (シェン･イー) は、ある女の依頼で写真の子供が35歳になった時の顔を描く。その絵は北江 (ベイジャン) 分局の刑事･雷一斐 (レイ･イーフェイ) に酷似しており、雷は何者かに殺される。7年後、警察学校で美術教官を務めていた沈翊は似顔絵捜査官として北江分局に配属され、雷の元部下で沈翊に恨みを抱く杜城 (ドゥー･チョン) の指揮する部署で任務に就く。

美容整形医院の院長である梁毅 (リャン･イー) の死因はシアン化物による毒殺だった。杜城らは、医院の隠し部屋にあった患者のカルテおよび梁毅との性行為の盗撮映像から、犯人を割り出そうとする。しかしカルテの写真は整形前、映像は整形後の顔で、各人の身元を特定するだけでも手間だった。そこで沈翊は、映像を基に整形前の顔を復元し始める。

高校の美術室で素描のモチーフに使われていた頭蓋骨は寄贈されたものではなく、失踪した高校生･任暁玄 (レン･シャオシュエン) の骨だった。任暁玄の母親が遺品の中から見つけた日記には、クラスメイトからの嫌がらせなど被害の他に、憧れの少年に関する記述もあった。沈翊たちは高校の美術教師である瞿藍心 (チュー･ランシン) に協力を依頼し、日記の少年を割り出そうとする。

張局長を訪ねてきたのは弟を殺害された女性だった。容疑者の女は既に逮捕され、一審で死刑の判決も出ていたが、仲間の男に殺人を強要されたと供述を覆したため、刑は執行されていなかった。これまで幾人もの似顔絵捜査官が仲間の男を描いたが、女の説明が毎回異なるため、捜索は難航していた。そこで沈翊が似顔絵を担当することになる。