布莱恩•芬奇是一个事业无成，生活失败的人。他总是有很多计划最终都无法实施。周围的家人都已经拥有了自己的事业并且成家，但是他一个人却还在酒吧唱歌，待在只有他一个人的乐队。而原本他乐队里的人也都渐渐的离开，只有他一个人在原地踏步。芬奇在家庭聚餐时表示自己很快就会出专辑了，在一个知名的音乐平台上，但这些都是他为面子编出来的谎言。

芬奇的父亲突然发病晕倒，而且发病的次数越来越多，但是医生却查不出是什么原因。芬奇去看望父亲，希望搬回家住，顺便照顾他却被拒绝，他父亲认为他连自己都照顾不好，怎么帮助家里，这让芬奇觉得很挫败。芬奇到曼彻斯特里德银行当临时工，负责人贾斯明让他在两周之内把两万份员工的资料文件归档。

在银行芬奇遇到了当初乐队的成员之一，也是最早退出的伊莱。两人到餐馆吃饭聊天。芬奇谈到自己的境遇，他已经一年都写不出歌了，他的父亲也不知道得了什么病，也许很快就会离开，可是他却一直一事无成。伊莱拿出名为NZT的药交给他，告诉他只要吃了这个药，他就能快人一步。尽管不相信但是芬奇依然吃了。

马上芬奇就发现了自己的变化，突然所有那些在脑海中一闪而过的记忆都被唤醒，自己大脑的功能就像突然被开发出来一样，可以听见细微的声音，分析能力和记忆能力都大大提高。原本需要两周才能完成的资料归档他竟然在两小时之内就完成了，而且他还把员工分为四种，从履历干净的安全员工到危险分子。同时他还告诉负责人贾斯明应该和男友分手，而且她有机会出国深造，成为CEO。

脑子想开窍一样的芬奇在大街上可以下赢所有的西洋棋，随便弹个吉他也是非常吸引人。突然他想到自己可以找找父亲的病因，他把表哥放在家里的医书，用一整晚看完，终于找出病因是因为家族遗传病血色素沉积，他的父亲无法自身合成铁元素。他的父母亲不相信，但是他劝父亲做个转铁蛋白饱和度测试。事实证明他的结论是对的，但是医生说他父亲很严重而且都集中在肝脏，所以他父亲必须换肝。

由于NZT的药效过了，他无法解决这个问题，于是他打算找伊莱再去要NZT这个药。但是到了伊莱的家他才发现伊莱已经死在家中。他凭借对伊莱的了解在他的吉他里找到NZT。但是FBI的人赶到，为了不被认为是凶手，芬奇选择逃跑，他吃下NZT再次激发身体的潜能逃到了地铁站。通过精准的分析计算，他让地铁在自己面前时停下而没有撞上，又就由地铁的掩护，从地铁地下逃到一个废弃的轨道，终于成功逃脱FBI。

在地铁看见这一幕的警员贝利卡把这事告诉上司，问她到底想找什么。她的上司告诉她:2011年时，FBI抓到一个毒贩在贩卖一种叫NZT的益智化合药物，这种药物可以刺激大脑多个区域，带来强大的认知增强效果，但是实验表明这对人体的伤害极大。上面的人很重视这件事，一定会不惜一切代价找到芬奇。

为了洗清自己冤屈，芬奇决定自己找到杀害伊莱的凶手。他利用伊莱的手机知道了曼彻斯特里德银行还有另外两个人在服用NZT，凭借当时在银行查看的资料他很快知道是杰依。温斯顿和亚当。哈尼卡特。而他决定先找到住在离他那不远的杰依。温斯顿。贝利卡到了芬奇的父母家，将芬奇的事告诉他们，他的父母不相信，但是贝利卡希望芬奇若和他们有联系就一定联系她。

芬奇变装到达杰依。温斯顿的酒店套件，他撬开锁后却发现杰依。温斯顿已经被杀了。他怀疑是和杀伊莱同一个人。他去找贝利卡探员，拿走她的枪，同时把自己知道的告诉她，除了第三个拥有NZT人的名字。他希望合作，但是贝利卡不相信他。他只好离开。12小时的药效过了，待在停工的旅馆里将就一夜的芬奇觉得胃向翻江倒海一样难受。