1992年,哈尔滨731陈列馆工作人员小金在整理史料时,发现这段历史的记录残缺不全,为寻找真相,他踏上了一场跨越数十年的跨国取证之旅,逐渐还原出那段被尘封的黑暗岁月真相。故事采取双时间线叙事,镜头回到日军侵华期间的哈尔滨,通过几个当事人的视角,深刻揭露日军731部队残酷的人体实验和泯灭人性的暴行,鞭笞日本军国主义的反人类本质,凸显中国人民坚韧的抗争精神。
故事围绕秦腔剧团的一对离婚夫妻展开,热爱秦腔的导演李想,因为前妻的突然出现,和未婚妻彩梦的关系弄得一团糟。然而李想想方设法凑足钱想买回另一半房子的产权,前妻却不要。她拿出一份协议,让李想做孩子三个月的临时父亲。协议期满,前妻将放弃房子的产权,远走高飞。