在未来世界里,人类研发出了生理上与人类无异的仿生人,二者唯一差别就是可以被植入“初始执念”。由于该产业发展迅猛,有人开始利用其进行非法活动。政府最终出台“仿生人禁止令”。 政府成立“明眸搜查部”来配合搜查混迹在人类社会中未被发现的仿生人,调查员程诺(宋威龙 饰)和安秋(文淇 饰)在组长万国峰(祖峰 饰)的带领下展开工作。二人从开始的互看不惯到后来可以默契配合完成案件侦破。就在这个过程中,二人各自隐藏的秘密也渐渐浮出水面。
年轻时身为战地记者的父亲,在战场上因为镜头反光而暴露目标,为了掩护他一位副连长壮烈牺牲。战争结束后,父亲怀着沉痛的心情来到副连长的家乡看望副连长遗孀,恰逢其妻难产,于是责无旁贷地担起照料恩人妻子的担子,这一切自然遭到他的妻子的误解和不满,一气之下妻子远走国外杳无音讯,直到两年后才让律师来办离婚手续,父亲签字后律师忍不住告诉他,他的前妻已经有了一个他的女儿。而此时,父亲已转业到北方小城,完全担起了副连长家的生活,并与副连长遗孀和女儿组成了一个温暖的三口之家,为了完成副连长“让孩子当体操奥运冠军”的遗愿,父亲从养女叫第一声爸爸开始,就着力培养她学习体操,而父亲远在荷兰的原配妻子得知这一情况后,出于一种复杂的心态,也让父亲的亲生女儿学起了体操……若干年后,父亲的亲生女儿和养女在奥运会上成了竞争对手,而父亲,也面临着是否与前妻重修旧好的选择。