1928年美国洛杉矶，在电话局接线台工作的克莉斯汀•柯林斯（Angelina Jolie 安吉莉娜•朱丽 饰）独自抚养儿子沃特（Gattlin Griffith 加特林•格里菲斯 饰），母子的生活简单而幸福。然而她们的生活很快被打乱，某天当克莉斯汀下班后，发现儿子不见踪影。 在公众的舆论压力下，腐败的洛杉矶警方于5个月后找回沃特，但克莉斯汀发现这并非自己的亲生儿子。她三番五次要求警方澄清事实，帮其寻找真正的沃特，却一次次受到阻挠和指责，甚至以妨碍警方公务的罪名被送入精神病院。一向以揭露警方暴行为己任的牧师古斯塔夫•布里格拉伯（John Malkovich 约翰•马尔科维奇 饰），为了这个可怜女人的不幸遭遇奔走呼告。 另一方面，探员莱斯特（Michael Kelly 饰）在侦办一件偷渡案时，无意中发现了一起重大的连环儿童杀人案。少年沃特的失踪案似乎渐露眉目……
2006年，某广告公司文案蒋亮亮（冯绍峰 饰）和演员喵喵（倪妮 饰）相会于熙攘喧嚣的北京街头。他搭乘着从富二代车中出来后贸然坐入他车中的喵喵，与对方的兰博基尼相互飙车，看似见义勇为，却也给自己引来不小的麻烦。因工作关系，亮亮与喵喵再度相逢，二人相谈甚欢，别样的情感在彼此心底悄然升起。闹市的莫大孤独感，最终让两人走到一起。他们在北京一角同居，体会着属于两人的微妙幸福感。只是虚妄的幸福过后，裂痕在他们心间产生。亮亮号称对女性有“不主动、不拒绝、不负责”三大原则，而他和包括前女友梅梅等女性之间藕断丝连、暧昧之情也让喵喵心中滋生种种不安。 这条路，他们该如何走下去……
好莱坞导演维克多（阿尔•帕西诺饰）曾经大名鼎鼎，有过辉煌的历史。他的影片曾获过奥斯卡提名。然而，时运不济，一心追求艺术的他，却遭到大牌明星的罢演，就连一直支持他艺术的前妻也将他解雇。眼看着维克多的新片《日出日落》即将胎死腹中。也许是上帝的眷顾吧，一位天才程序设计师神秘地出现在维克多面前，交给他一套可以设计出高度逼真的三维动画的程序。利用它，维克多创造出了一个让全世界，无论是男人还是女人都狂热喜爱的“完美女人”——Simone。Simone一夜之间迅速走红，成为全世界追随的超级偶像。可是，人们并不知道，他们日夜追捧的“完美女人”，其实并不存在于现实世界。虚拟背后的危机，随之攀升……
