誰能夠預知未來，誰就能控制整個人類世界。在經歷幾十年超人工智能研究之后。能夠推演一切人類未來發生式的《推理筆記》被撲克牌組織嚴密控制著。他們不惜在組織成員的腦中植入芯片，來幫助“推理筆記”自我學習，而這是跟蹤叛逃者的線索。
遠在高陵市的“叛逃者”愛迪生正在一處不為人知的角落，經歷槍戰大逃殺，無數的黑衣人從角落中涌出追殺愛迪生，此時愛迪生運用“推理筆記”，身手非凡，槍法精準，大殺四方，但奈何雙拳難敵四手，更何況是只手遮天的撲克牌組織，最終在子彈用盡體力不支之后，愛迪生在一處陰暗的走廊中被人結束了生命。但對于擁有芯片的愛迪生來說，肉體的死亡并不代表生命結束，只要找到芯片匹配的活體，愛迪生就能在高陵市以另一種方式復活。直到擊敗撲克牌組織。
與此同時，正在進行換心手術的夏早安進入了一個奇怪的夢境，夢里出現了一個奇怪的男子，說自己并無惡意，只是想在這里住上一段時間，而這個男子正是愛迪生。換心手術順利完成，而秘密進行的芯片匹配同樣順利完成。自此，夏早安的身體里就存在了兩個人格。
高陵市，是一個地處太平洋中心新興的移民城市，此地人杰地靈，培育出大量的天才科學家以及偶像明星，其中高陵大學與知名偶像團體A·U女團正是這兩大產業的最高成就。
作為AU女團的人氣主唱，夏早安可是有著數量龐大的粉絲，一大早夏早安的粉絲就蜂擁而至堆在學校門口等待夏早安的出現，一輛車出現，一個身穿粉色上衣的靚麗少女下車引起粉絲尖叫，然而眼尖心細的鐵桿粉絲發現這并不是夏早安。原來真正的夏早安正與自己即是同班同學又是青梅竹馬的朋友米卡卡在一起“翻墻而入”
為了躲避學校的發現，瞞天過海，夏早安踩著咪卡卡翻上墻頭正觀察學校的概況，等她采集完了信息，咪卡卡就負責分析推理，好使兩人成功的潛入學校，但天算不如人算，他們完美的計劃被學長齊木識破了，被現場抓住的二人被學長安排到實驗室打掃衛生。
二人極不情愿的來到了實驗室，生物老師安慰他們不要怕顱骨標本，并且表示這些標本都是石膏做的徒有其型而已，放到水里就會沉入水底不上浮只有真的頭骨才會浮于水面，說罷隨手就把顱骨放到了水缸里，果然顱骨標本沉入了水中，二人放心。但不消片刻，顱骨就浮了上來，二人驚悚的告訴生物老師，但老師受到驚嚇倒頭便暈了。就這樣一件拋尸案就浮出水面。
隨后警察便來到了學校取證，齊木學長如實描述，在三人的交談之中，咪卡卡透露出了驚人的推理天賦，他斷言兇手就是模型標本制作廠的管理層，并且給出了確鑿的推理依據，齊木大吃一驚，想要將消息說給警察，而夏早安卻說，咪卡卡的哥哥就是警察，他能想到他哥自然也能。
與此同時在工廠中，咪卡卡的哥哥米杰正在逐一排查工廠人員，最終她發現工廠管理人員趙曉慧曾在兩月前報案稱丈夫失蹤，米杰斷言“實驗室頭骨案”和趙曉慧的丈夫失蹤一案有關。
夏早安對自己最近的奇怪行為有所疑惑，并對咪卡卡訴說懷疑自己有“間歇性失憶癥”，并舉例說自己經常暈倒，醒來之后手中之事都已經完成了，但自己卻沒有記憶，還有比如自己買了一本毫無印象的書。咪卡卡表示擔心，而夏早安則希望不要影響自己下周的演唱會就好。
時間轉瞬而逝去，演唱會如期而至，后臺，謝正榮正在訓斥新來的調音師，而AU女團成員都在候場，在一塊討論謝正榮和演唱會的彩球。在即將登場之時，作為女團門面擔當的師代柔卻表示有事出去一下。
最終師代柔的事情沒有影響演唱會的進行，萬眾期待的AU女團終于在舞臺上閃亮登場，花季少女的魅力在聚光燈下完美的綻放，撩人的舞姿掀起現場的高潮，夏早安不愧是樂隊的主唱，優美的聲線悅耳動聽，少女的聲音充滿活力，青春的歌聲如同黃鸝鳥的婉轉清鳴，響徹在場間讓粉絲們狂熱尖叫。而就在表演進行到一半時，舞臺大屏幕卻發生了異常現象，不時的出現一片片雪花，現場總監很是惱火責備了調音臺負責人！此時表演接近高潮，正好是空中彩球綻放的時機，果然彩球如期而至，在空中迸發出五顏六色的彩帶，夢幻無比，襯托著花季少女們的美麗，彩帶散盡，恐怖的一幕出現在舞臺上，女團口中脾氣火爆的謝總，竟然被吊在彩球之下，滿臉鮮血，口吐長舌，如同一個吊死鬼。眼看已經是死人一個了。
眾女紛紛回頭，滿臉驚懼，臺下觀眾作鳥獸驚散，現場混亂一片，就在此時，夏早安卻昏了過去，疑似受到了驚嚇。
當紅女團演唱會現場驚現命案，手段殘忍，行事張狂！現象如此惡劣！事發之后，現場立馬被大量警察包圍。其中就包括米卡卡的哥哥米其。
女團作為目擊現場證人被留在現場取證，而夏早安此時也從隊長的大腿上醒了過來，只不過舉手投足表情眼神都像是換了一個人，一點不像受了驚嚇而昏過去的少女。反倒像是一個經驗老道的警員。
米其正在勘測現場，嘴里自言自語著尸體上所發現的線索，不料背后有人接話，而且說的還十分貼切推理結果，轉過頭來發現竟然是自己的弟弟米卡卡。
米其正要責問卡卡，還沒等他來得及開口，卡卡就舉雙手保證絕對不參與案件調查過程！但不湊巧的是，正好一個警察過來告知她攝像頭果然被破壞了，米卡卡尷尬無比，剛剛做完保證，后腳就有人實力打臉拆臺，情急之下只好把話題轉移到早安身上。此時兩人才發現早安已經不見了蹤影。女團也不知道他去了哪里。
原來，醒來以后的早安已經不是早安，而且那個潛伏在早安身體中另一個人格，而這個人格正是撲克牌組織的叛徒愛迪生，愛迪生擁有推理筆記的能力，所以他醒來以后就直奔監控室。夏早安，準確的說應該是愛迪生，穿著高跟鞋一瘸一拐的走著，極為不方便，索性就脫掉了高跟鞋來到了監控室。
卡卡繼續勘測現場，他發現，謝正榮手上還有明顯的血跡，真正的死因應該是從高空墜落，被繩索強力拉扯斷了頸椎而死。而此時警方也排查出來了三位不在場人員，他們擁有作案的條件。分別是倉庫管理員龐宏偉，調音師文珊，女團成員師代柔。被受到指責懷疑，師代柔當時就不干了，說自己雖然有事不在但沒有作案動機，并且相繼指出文珊龐宏偉與謝正榮之間的不睦與矛盾。他們才有足夠的動機。此話一出兩人神色不安。米其開始盤問二人。
米卡卡卻在此時要求查看龐宏偉的雙手，然后斷定其不是兇手，因為謝正榮身上沒有龐宏偉雙手上的煙火道具的粉末。而文珊的不在場證明僅僅是簡簡單單的身體不舒服。這讓卡卡很是懷疑。
這時卡卡又提出謝正榮不一定是從彩球里掉出來的，眾人上去檢查彩球的梯子。發現了掛著謝正榮的滑輪與彩球是聯動的，這就可以造成提前將謝正榮放在架子上而不被發現，這就擾亂了原有推理的犯罪時間，警方立即開始排查不在場人員，而卡卡卻表示不用這么麻煩，他表示如果主動承認還能算是自首，此話一出，文珊立即慌張的否認。最終文珊認罪，并表明只是因為謝正榮欺人太甚才動手的。
而此時卡卡撥通了早安的電話，才知道她在監控室，等眾人到了監控室，發現被破壞的監控室被早安修復好了，而早安本人不明所以，事實只因為修復監控室的不知早安，而是愛迪生。
通過被修復的錄音文件，并且依靠早安的聽力天分，辨別出有人出入過謝正榮的辦公室，并且發生了爭吵，通過判斷，確定此人是歌手徐江。與謝正榮有經濟糾紛，有足夠的作案動機。
徐江被叫到警局盤問，一開始全盤否認，在推翻了他的不在場證明后，承認了自己的殺人動機，但是他發現有員工捷足先登勒索謝正榮，所以就放棄了自己的殺人想法，但沒想到自己放他一馬謝正榮竟然還是死了。
經過盤問與求證得知那個員工是自家公司維修工邱子銘，那就意味著女團現在也深處危險之中，事實上在盤問徐江的這段時間，邱子銘就已經開始了作案，他在通風管道中撒了產生煙霧的粉末。不湊巧的是，俞瀟和早安還留在演唱會現場，邱子銘利用俞瀟的手機將二人吸引至錄音室，將門反鎖把二人困在其中，二人發現門被反鎖手機也沒有了信號，立刻開始呼救，而此時邱子銘事先安排的化學粉末開始反應，生出大量煙霧。通過通風窗口灌滿了錄音室，二人遭遇生命危險。
另一頭，卡卡與米其正驅車趕來營救。
早安與俞瀟不停呼救，最終早安暈倒在地，而俞瀟也堅持不了多久了。然而剛剛失去意識的早安卻緩緩睜開了雙眼，眼中一道藍光一閃而沒，大佬愛迪生成功上線。仿佛開啟了化學煙霧免疫功能，站在煙霧中不收任何影響，并立刻開始了對俞瀟的營救，首先浸濕了手帕遞給了俞瀟，而后開始了強行破門，突然間，他發現們對面有一個帶著防毒面具的人出現。
邱子銘欲要加害二人，但大佬愛迪生身手多么凌厲，盡管只有一個孱弱的女孩子的身體使用，但也打的邱子銘毫無還手之力，一個不神，愛迪生中招，兇手趁機逃跑，追逐中卡卡也來到了現場。發現早安沒事放下心來。
而邱子銘，則獨自躲進了充滿化學煙霧的房間中，享受的吮吸著白霧。
俞瀟昏迷不醒，被救護車拉往醫院救治。而警察也正在全力搜捕邱子銘。
卡卡錄完口供交代好了案發經過，就來到了早安的身邊，脫下外套披在了早安身上，殊不知現在的早安已經不是早安，而是蘇醒的愛迪生。愛迪生對于卡卡的小男生動作表示不屑，并翻了個白眼。繼而表示如果能親手抓到邱子銘那最好不過了，卡卡對此表示反對，并說道我們是學生，這些事交給警察就好了，你安然無恙已經是不幸中的萬幸。
早安對卡卡的說法嗤之以鼻，那是你的想法，可我不是學生，剎那間卡卡恍然大悟，聯想到早安之前說的“間歇性失憶癥”，卡卡瞬間明白了此時面前的不是早安本人，而是早安的第二人格。對于卡卡的鎮靜，愛迪生驚訝之余也坦然的承認了自己確實不是早安。
卡卡懷疑是因為心臟移植手術導致早安的第二人格的產生，建議找醫生診斷。愛迪生很是不忿的辯解，雖然不明白什么原因導致我出現在夏早安體內，但我就是我！不是夏早安，而夏早安更沒有精神分裂癥。然而卡卡不為所動，還說能理解第二人格的獨立性。愛迪生忍無可忍起身給了卡卡一拳。并評價卡卡太遲鈍了。
吃了憋，卡卡轉而問道愛迪生是怎么出來的，愛迪生輕描淡寫的回答說不知道，卡卡心系早安的安危，想要詢問，但愛迪生的一頓話噎的卡卡開不了口，同時表示自己不會傷害早安。
愛迪生受夠了卡卡的盤問，把話題引到了兇殺案上來，卡卡也發現這個看似漏洞百出的案子，實在是太過高調了，死亡現場大屏幕上的紅色背景也透露著詭異。卡卡卻理不清其中道理，愛迪生說想不明白就別想，當前最重要的是保護好夏早安，因為這也關于他自身的安危。
說道這里卡卡的哥哥米杰從樓道中走過來，愛迪生立馬坐在地上靠著卡卡的肩頭睡了過去，并且叮囑卡卡不要調查他，平時就當做他不存在好了。
米杰告訴卡卡，根據卡卡提供的線索，警察在另一個錄音室發現了邱子銘，他因吸入太多化學煙霧而昏迷過去，被送入醫院治療。
三天后，AU女團演唱會殺人事件持續發酵，而案情卻沒有得到進展，因為缺乏關鍵性證據，嫌疑人邱子銘也陷入了奇怪的昏迷當中，負責他的醫生正好是早安的姑姑莊妍。
超高人氣的偶像人物的一舉一動總是能引起粉絲的高漲熱情，聽聞夏早安在演唱會遇險，粉絲們主動搞了一個康復派對，而粉絲們的熱情影響到了夏早安的正常生活，讓他只能躲在教學樓里用望遠鏡觀望粉絲們。忽然間他看到了被粉絲索要簽名的齊木學長，歡呼雀躍的便下了樓。走到樓下，粉絲們欣喜若狂紛紛圍向夏早安，令早安無法脫身，而齊木則順手將快遞遞給了卡卡，讓他轉交給早安。隨后轉身離去。
處理了粉絲之后，早安卡卡在店里品嘗新品飯菜，早安滿足的給卡卡闡述人生三大理想吃睡買！順手將快遞拿來，拆開之后發現了一個禮物盒，早安卻對這個禮物的購買經歷毫無印象，打開禮物盒，一個未來既視感的金屬手環出現在二人的面前，早安帶上之后很是合適！不料一陣酥酥麻麻的感覺從手鐲傳來，順著胳膊刺激到了卡卡的心臟。于是乎，早安又暈了過去，愛迪生強行上線。
對于愛迪生的無理行為，卡卡怒不可遏，舉起拳頭就要打他，結果愛迪生卻很不要臉的說打我就是打早安！卡卡怒斥愛迪生使用電流傷害早安，而愛迪生表示這種電流不會對人體造成不良影響，只是幫助其控制蘇醒活動的時間，卡卡以為愛迪生要強行控制早安，急忙給早安宣示身體主權，愛迪生卻有力的反駁說這心臟應該是我的，不然我也不會在夏早安體內復活。
二人爭執不休，卡卡依然不服氣愛迪生的所作所為，想要一問究竟，愛迪生卻遺忘了大部分事情，無法回答。隨后二人討論起了案件調查的進展，愛迪生給了卡卡一個地址讓他去這個地方打探消息。并囑托帶上夏早安。
二人輾轉來到神馬巷尋找梁叔，經過前臺小哥的指引，最終在網吧深處一個地方找到了他，梁叔是一個光頭絡腮胡大漢，模樣兇惡，卻帶著個粉紅貓咪耳機，輕輕哼著歌順便抖動全身的肥肉，卡卡向前叫他，梁叔卻對他態度惡劣不屑一顧，但卡卡卻說出了梁叔在圈中的名字morningan，梁叔終于開始認真審視眼前的少年，同時給出了天價來交換消息，卡卡無法提供這么多錢但又不想放棄，面對對他不理不睬的梁叔，又說出了愛迪生給的第二個名字writer，梁叔聽到這個名字直接炸了，掐住卡卡的脖子就開始要錢。
聽到動靜，早安立刻沖了進來推開了梁叔，梁叔才要動怒，抬頭一看竟然是日思夜想的偶像早安，頓時語無倫次，激動無比，并要求合照，最后把早安請入臥室端茶伺候。原來梁叔也是早安的鐵桿粉絲，從他的英文名就可以看出來。寒暄之后，早安表示想要打聽點消息。