异卵双胞胎妮基和诺拉继承了一家侦探公司，被迫重新融入彼此的生活。在侦破一桩谋杀案的过程中，她们意识到彼此的差异或许正是她们最大的优势。

　　在哈里（小罗伯特·唐尼 Robert Downey Jr.饰）的旁白中，这个带着黑色幽默的故事开始了。他本来是一个衰运连连的惯偷，因为一次躲避警察追捕的缘故，闯入了好莱坞电影的选秀片场。可谓歪打正着，导演竟然一下子就看上了哈里，让他前往洛杉矶接受角色培训。
　　哈里就这样莫名其妙地成为了“准演员”，他将会出演一名神探。剧组专门安排哈里到真正的侦探佩里（瓦尔·基尔默 Val Kilmer饰）身边，体验真实的侦探生活。一桩命案等待着他们的调查，而死者是一名女士。这种惊险的生活真让哈里受尽了苦头，因为冷酷的佩里可不是一个容易应付的搭档。
　　而同时，哈里在派对上重遇了年少时的梦中情人哈莫妮（米歇尔·莫娜汉 Michelle Monaghan饰）。她已经在好莱坞摸爬滚打一番，仍然名声未扬，如今她的妹妹更是神秘自杀。为了赢得美人心，哈里开始调查这件事情，这时才慢慢发现，这和他们之前接手的命案竟然相关，而且背后还隐藏着一个不为人知的巨大秘密。

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结婚纪念日当天，CIA特工伊芙琳·绍特（安吉丽娜·朱莉 Angelina Jolie 饰）受命审讯一名投案自首的俄罗斯间谍。对方声称自80年代便潜入美国，并且透露有一名间谍大师曾训练数名儿童，将他们培养成间谍送入普通的美国家庭中，伺机刺杀美国总统。令在场所有特工震惊的是，这个俄国人竟指认绍特是这群孩子中的一员。

奥地利皇储突然自杀案件，让沉寂6个月的福尔摩斯（小罗伯特·唐尼 Robert Downey Jr. 饰）再次启动。这次，福尔摩斯有了一个强有力的对手——智力上与福尔摩斯相当的莫里亚蒂教授（杰瑞德·哈里斯 Jared Harris 饰）。为了调查清楚皇储的自杀案件，福尔摩 斯与华生（裘德·洛 Jude Law 饰），在吉普赛占星师西姆（劳米·拉佩斯 Noomi Rapace 饰）的帮助下，和莫里亚蒂展开了在整个欧洲大陆上的较量，从英国到法国、德国……虽然被称为最聪明的人，但是莫里亚蒂教授仿佛能预知福尔摩斯的行踪，都能先一步福尔摩斯逃之夭夭。莫里亚蒂教授死亡名单上的人一个个被抹杀，历史可能就此被改编，面对如此强大的对手，福尔摩斯如何应对？©豆瓣

工程师詹宁斯（本·阿弗莱克 Ben Affleck饰）是个高科技天才。他屡屡受聘于各种项目研究，获得丰厚酬劳，但为了高度保密，条件是完工后他必须被删掉大脑中的短期记忆。此次詹宁斯的任务报酬达到了天价，而他必须花费长达几年的时间投身于这个新产品研发。当产品完工后，令人意外的事情发生了。詹宁斯竟然没有得到承诺的报酬，取而代之的是一个信封，里面装着一封他自愿放弃酬劳的声明。詹宁斯大为惊讶，当他要查个水落石出时，却发觉麻烦惹得越来越大了。联邦调查局和公司的老板都对他穷追不舍，要把他置于死地。这一系列神秘的事件，更让詹宁斯相信，背后肯定有着不为人知的真相。果然，一场周密的阴谋随着他的追查渐渐浮出水面。