马丁（伊利亚?伍德 Elijah Wood 饰）为了追寻偶像逻辑数学家亚瑟（约翰?赫特 John Hurt 饰）的足迹，来到牛津大学深造。他发现，寄宿的房东伊格莱顿太太（安娜?玛西 Anna Massey 饰）仿佛跟亚瑟交往甚密，而她的养女贝丝（朱丽?考克斯 Julie Cox 饰）却总是故弄玄虚。后来，马丁结识了壁球伙伴洛娜（蕾欧诺?瓦特林 Leonor Watling 饰），两人堕入爱河…… 亚瑟演讲时，马丁作为唯一的提问者，引起了他的注意。后来，二人在房东家不期而遇，发现伊格莱顿太太被人谋杀。现场唯一的线索是一个圆圈。二人被警方带走协助调查。此后又有一些人离奇地死去，而且他们的死因似乎还暗含着某个数学定律……
影片根据茅盾文学奖获奖者麦家的同名长篇小说改编，故事关于上世纪四十年代，世界局势风起云涌，及时准确破译敌方的通讯密码至关重要。容金珍（刘昊然 饰）自幼展现出惊人的数学天赋，被时任大学校长的小黎黎（吴彦祖 饰）和太太叶筱凝（俞飞鸿 饰）抚养长大。大学入学之际，容金珍因解出数学系老师希伊斯（约翰·库萨克 饰）布置的难题而被更多人注意到，其中就有神秘部门701局局长郑某（陈道明 饰），容金珍从此走进了密码破译的大门。
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