马山（姜文）是西南边陲小镇上的一名普通警察。妹妹举行婚宴那晚，他喝得酩酊大醉，被人送回家中。第二天醒来后，马山惊觉那把从不离身的配枪已经不见了。想到枪里仅剩的三颗子弹随时可能被用来杀人，他顿时不寒而栗，并将婚宴当晚在场的人一一列为怀疑对象。
经过调查和追踪，马山先后盯上了卖羊肉粉的刘结巴、送自己回家的周小刚，以及突然出现在周小刚家中的旧恋人李小萌（宁静）。然而，他始终无法理清线索。与此同时，他对李小萌的怀疑还夹杂着复杂的情感，甚至让妻子误以为他已经移情别恋。就在这时，李小萌在周小刚家中遭枪杀，马山也因此被当作嫌疑人拘禁。冷静思考后，他终于理顺了混乱的线索，踏上了寻找失枪的道路。
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