恐怖分子曾在教堂散播病毒導致俄羅斯東部城市消失。日本警視廳為防范類似災難，邀請18歲天才黑客高木藤丸（三浦春馬 飾）協助調查。藤丸的父親原是案件負責人，卻因誤殺事件遭通緝，使父子與警方關系緊張。恐怖組織成員折原麻彌（吉瀨美智子 飾）偽裝成生物老師潛入藤丸高中，持續監視其行動。為保護妹妹遙的生命安全，藤丸被迫答應恐怖組織要求，盜取發電廠管理員密碼。調查過程中，警視廳曾因百貨公司疑似病毒事件全城戒備，在藤丸確認病毒為假后暫時解除危機，實則恐怖組織已啟動真正計劃。隨著調查深入，藤丸通過黑客技術逐步揭露折原麻彌真實身份，并發現"Bloody Monday"關聯的病毒研發基地。最終藤丸聯合警方突襲恐怖組織據點，在千鈞一發之際阻止病毒擴散，同時解救被劫持的妹妹并洗清父親罪名。