布萊恩?芬奇是一個事業無成，生活失敗的人。他總是有很多計劃最終都無法實施。周圍的家人都已經擁有了自己的事業并且成家，但是他一個人卻還在酒吧唱歌，待在只有他一個人的樂隊。而原本他樂隊里的人也都漸漸的離開，只有他一個人在原地踏步。芬奇在家庭聚餐時表示自己很快就會出專輯了，在一個知名的音樂平臺上，但這些都是他為面子編出來的謊言。

芬奇的父親突然發病暈倒，而且發病的次數越來越多，但是醫生卻查不出是什么原因。芬奇去看望父親，希望搬回家住，順便照顧他卻被拒絕，他父親認為他連自己都照顧不好，怎么幫助家里，這讓芬奇覺得很挫敗。芬奇到曼徹斯特里德銀行當臨時工，負責人賈斯明讓他在兩周之內把兩萬份員工的資料文件歸檔。

在銀行芬奇遇到了當初樂隊的成員之一，也是最早退出的伊萊。兩人到餐館吃飯聊天。芬奇談到自己的境遇，他已經一年都寫不出歌了，他的父親也不知道得了什么病，也許很快就會離開，可是他卻一直一事無成。伊萊拿出名為NZT的藥交給他，告訴他只要吃了這個藥，他就能快人一步。盡管不相信但是芬奇依然吃了。

馬上芬奇就發現了自己的變化，突然所有那些在腦海中一閃而過的記憶都被喚醒，自己大腦的功能就像突然被開發出來一樣，可以聽見細微的聲音，分析能力和記憶能力都大大提高。原本需要兩周才能完成的資料歸檔他竟然在兩小時之內就完成了，而且他還把員工分為四種，從履歷干凈的安全員工到危險分子。同時他還告訴負責人賈斯明應該和男友分手，而且她有機會出國深造，成為CEO。

腦子想開竅一樣的芬奇在大街上可以下贏所有的西洋棋，隨便彈個吉他也是非常吸引人。突然他想到自己可以找找父親的病因，他把表哥放在家里的醫書，用一整晚看完，終于找出病因是因為家族遺傳病血色素沉積，他的父親無法自身合成鐵元素。他的父母親不相信，但是他勸父親做個轉鐵蛋白飽和度測試。事實證明他的結論是對的，但是醫生說他父親很嚴重而且都集中在肝臟，所以他父親必須換肝。

由于NZT的藥效過了，他無法解決這個問題，于是他打算找伊萊再去要NZT這個藥。但是到了伊萊的家他才發現伊萊已經死在家中。他憑借對伊萊的了解在他的吉他里找到NZT。但是FBI的人趕到，為了不被認為是兇手，芬奇選擇逃跑，他吃下NZT再次激發身體的潛能逃到了地鐵站。通過精準的分析計算，他讓地鐵在自己面前時停下而沒有撞上，又就由地鐵的掩護，從地鐵地下逃到一個廢棄的軌道，終于成功逃脫FBI。

在地鐵看見這一幕的警員貝利卡把這事告訴上司，問她到底想找什么。她的上司告訴她:2011年時，FBI抓到一個毒販在販賣一種叫NZT的益智化合藥物，這種藥物可以刺激大腦多個區域，帶來強大的認知增強效果，但是實驗表明這對人體的傷害極大。上面的人很重視這件事，一定會不惜一切代價找到芬奇。

為了洗清自己冤屈，芬奇決定自己找到殺害伊萊的兇手。他利用伊萊的手機知道了曼徹斯特里德銀行還有另外兩個人在服用NZT，憑借當時在銀行查看的資料他很快知道是杰依。溫斯頓和亞當。哈尼卡特。而他決定先找到住在離他那不遠的杰依。溫斯頓。貝利卡到了芬奇的父母家，將芬奇的事告訴他們，他的父母不相信，但是貝利卡希望芬奇若和他們有聯系就一定聯系她。

芬奇變裝到達杰依。溫斯頓的酒店套件，他撬開鎖后卻發現杰依。溫斯頓已經被殺了。他懷疑是和殺伊萊同一個人。他去找貝利卡探員，拿走她的槍，同時把自己知道的告訴她，除了第三個擁有NZT人的名字。他希望合作，但是貝利卡不相信他。他只好離開。12小時的藥效過了，待在停工的旅館里將就一夜的芬奇覺得胃向翻江倒海一樣難受。