影片改编自日本推理作家东野圭吾的代表作《嫌疑人X的献身》,原名《完美的爱情》,后仍改为和原著接近的《嫌疑人X》。
沉默寡言的天才数学家金石固(柳承范 饰)每天唯一的乐趣,便是去固定的便当店买午餐,只为看一眼在便当店做事的邻居白花善(李瑶媛 饰)。花善与外甥女允儿相依为命,过 着平静的生活,可是有一个总来找麻烦的前夫金哲民。终于有一天,花善因不堪忍受虐待,最终手刃了前来纠缠的前夫。石固察觉花善出于自卫而杀人的事实后,主动提出由他料理善后,为此这桩犯罪设计完美的不在场的证明,保证让花善和允儿不受到牵连。负责查办此案的郑警官(赵镇雄 饰)是石固的好友对花善的凶手身份确认不疑,虽然没有确凿证据,却依然执著地展开调查。
到底石固使用了怎样的隐藏手法?最终他会为爱献身吗?。高纯(侣皓喆饰)由母亲带大,自幼酷爱舞蹈,母亲不幸过世后,因生计所迫,舞校毕业的高纯开起了出租车,但他心中的梦想并未破灭。一天,他偶遇到云朗歌舞团的演员金葵(章龄之饰),她跳的一段《冰火之恋》猛烈地撞击着高纯的心,但金葵不幸的遭遇也让高纯揪心,她是因躲避父亲因生意亏损让她牺牲色相接近台湾商人而逃出来的。一场车祸夺走了高纯父亲朋友蒋先生的命,高纯与金葵因下车买东西幸免于难,漂在北京的俩人尽管生活艰辛,但爱的力量一支在支撑着他们。后来高纯结识了女画家周欣(宋雯菲饰),不幸被他人重伤致残,又一段离奇的故事开始了......。