近未来，小说家江丰（黄渤 饰）与妻子张代晨（徐静蕾 饰）从相知相爱到相互伤害，原本幸福美满的婚姻终于走到尽头。伤心欲绝的江丰走进记忆中心，希望通过高科技手段将这段感情记忆从脑海中抹除。谁知意想不到的是，当他被妻子要求取回记忆时，手术之后江丰的脑中出现了一段陌生的记忆，而这段记忆似乎牵扯到了一桩杀人案。在此之后，拥有多年办案经验的资深警官沈汉强（段奕宏 饰）介入调查，他试图引导江丰“回忆”起更多失落...

故事取材自《西游记》第五十七回“真假孙悟空”，讲述孙悟空中了黄眉老怪的奸计，被关押至一座神秘洞穴之中，法力全失、金箍棒也被收缴。黄眉老怪在这神秘山洞中建立了难以撼动的强大军队，囚禁着各路妖怪，在得力战将牛魔王的帮助下，设立了生死场，让小妖在此拼杀，死了的便夺走其灵力，将灵力灌入泥巴造出了六耳猕猴，试图取代真正的孙悟空，洞穴成了残酷的杀戮战场。六耳猕猴假扮花果山猴子，与孙悟空朝夕相处。孙悟空在洞穴中...