서울의 대형 할인 매장 엘리베이터 안에서 토만난 시체가 비닐에 싸인 채 발견된다. 뒤이어 일어난 두 건의 살인 사건에서도 시체들은 각각 몸의 한 부분이 잘려나간 상태로 발견된다. 조형사(한석규)는 사건 규명을 위해 구성된 수사팀 반장을 맡게 되지만 사건의 실마리는 전혀 풀리지 않는다. 그러던 중 3번째의 희생자가 혈우병 환자인 것을 근거로 하여 3명의 신원이 밝혀지고, 그들과 관계 있는 한 여자가 떠오른다. 그녀, 채수연 채수연(심은하)은 프랑스 유학을 다녀온 미모의 여성으로 현재는 박물관의 유물 복원실에서 일하고 있다. 희생자들은 그녀의 과거 혹은 현재의 연인들이었던 것이다. 그녀를 흠모하고 있는 박물관 동료가 수사선상에 오르지만, 그 역시 희생된 채 발견된다. 이제 조형사는 사건을 밝히기 위해 그녀의 기억들을 끌어내기 시작하는데...