1、電影《雙瞳》主要講述瞭固執的臺灣警探與美國FBI專傢聯手追捕離奇連環殺人案幕後真兇的故事。
2、臺北，熱鬧繁華的都會大城，現代高科技生活與華人幾千年的傳統信念並存。在這個冷漠異境的城市裡，人們相信鬼魂就像是高樓大廈般真實可及。城市車水馬龍、人群往來穿梭，一個身心受創的警官正和不知名的神秘惡魔搏鬥，受威脅的不隻是他的性命，還包括他的靈魂。
3、警官黃火土（梁傢輝飾）的世界正逐漸四分五裂。兩年前由於揭發同僚貪污，黃火土被打入冷宮，被安排在冷門的外事組工作，他的同事對他怒言相向，他的妻子清芳（劉若英飾）受不瞭他長期不回傢而要求離婚。
4、就在此刻，三宗離奇的命案卻使整個警局天搖地動。三名受害者的身分彼此沒有關聯，但是前來驗屍的法醫（楊貴媚飾）卻在三名死者腦部共同發現一種神秘的黑黴菌，而且三人都是在歷經幻覺的狀態下死亡。
5、顯然這是連續殺人犯所為，且為臺灣歷史上的頭一遭。負責偵辦的警局又缺乏這方面的專才，在社會人心惶惶的氛圍下，高層隻好求助於美國。美國聯邦調查局派瞭一名專門偵辦此種案例的專傢凱文·萊特（大衛·摩斯）前來協助。
6、既然有外國人的參與，黃火土就有事做瞭，雖然他發現自己處於一種極不討好的位置。他以前的辦案夥伴李豐博（戴立忍飾）警告他如果他幫那美國人破案的話，會使得整個警局再度蒙羞，後果會如何恐怕就不隻是打入冷宮而已。
7、但是黃火土身為一名警探的直覺卻強過於他的政治判斷，他和萊特很快上手此案，也因此使得案情大有進展。
8、然後令人震驚的發現產生瞭。他們發現兇手是按照一種古老罕見的道教圖示來殺人，藉由將作惡的人送入五種殘忍恐怖的地獄受刑，來達到長生不老的目的，這同時也預示瞭將會有更多的受害者出現。對黃火土而言，這似乎暗示著冥冥之中有股超自然的力量在操控一切，但是對於重視實用科學的萊特來說則無法茍同。
9、到底他們尋找的是個邪惡的連續殺人犯還是一個索命的鬼魂。當另一個血腥證據又出現時，他們似乎不得不同時接受兩種假設的可能性。
