Justin Pendleton (Michael Pitt) e Richard Haywood (Ryan Gosling) são dois estudantes brilhantes que decidem praticar um crime perfeito. Após cometerem seu primeiro assassinato a detetive Cassie Mayweather (Sandra Bullock) e seu parceiro Sam Kennedy (Ben Chaplin) são encarregados de solucionar o caso. Durantes as investigações para descobrir o autor dos crimes, a dupla descobre detalhes sobre o passado dos estudantes que podem explicar o porquê deles terem cometido tais assassinatos.