故事发生在三十年代的上海，顾维邦（杨佑宁 饰）是一位名不见经传的小导演，一次偶然中，他遇见了名为梦思凡（林心如 饰）的女明星，两人一拍即合，决定拍摄一部爱情惊悚电影，顾维邦为其取名为《夜半歌声》。 一切都进行的很顺利，演员们纷纷入驻剧组，只等待开拍。顾维邦将拍摄地点选在了丽宫电影院，虽然很多人告诫他这里曾经发生过耸人听闻的灵异事件，不宜久留，但固执的顾维邦毫不在意。果不其然，没过多久，剧组里就接连发生了许多怪事，直到扮演男主角的演员离奇死亡，众人才发现事情已经如此严重。顾维邦的未婚妻麦丽斯（黄幻 饰）来到剧组想要调查事件的真相，却牵扯出了一段顾维邦和梦思凡之间的尘封旧事。
影片改编自唐纳德·维斯雷克的小说《记忆》，讲述1950年代，纽约演员保罗·科尔（安德烈·霍兰 Andre Holland 饰）在俄亥俄州遭遇野蛮袭击，丢失了记忆，他被困在一个神秘小镇上，努力寻找回家的路，重新拼凑并找回失去的生活和身份。
东南亚Z国R市，失忆青年袁布（张皓然 饰）被开花店的吴婷（苏祈安 饰）、六六姐弟救下，三人相依为命，虽然袁布身上有很多常人无法理解的秘密，但是袁布单纯开朗的性格在姐弟俩心中默默被认可。吴婷先天脑部绝症病情加重，袁布为了替吴婷筹钱治病，不惜玩命打地下拳，但却被以前将他作为“试验品”的恶魔生物学家傅义（郭震 饰）的人找到。而这次傅义能找到袁布，也并非是巧合……
