2009年，当麻纱绫（户田惠梨香 饰）和濑文焚流（加濑亮 饰）相识的前一年。在美国FBI学成归来的当麻被分在警视厅公安部公安第五课未详事件特别对策系，接受组长野野村光太郎的直接领导。此前不久，某大型石油企业高管接连被人杀害，死者的心脏无一例外都留下被人用手捏过的痕迹。显而易见，这一系列事件和所谓的SPEC持有者有着极为密切的联系。与此同时，石油企业高管Diablo（大杉涟 饰）高薪聘请神秘SPEC持有者一十一（神木隆之介 饰），企图阻挡神秘的SPEC杀手。一十一，这个日后与当麻和濑文有着不解渊源的难缠敌手将当麻视作杀害父母的爆弹女，之后更斩杀了当麻在美国结识的好友Nancy。 SPEC宏大篇章自此拉开序幕，决定世界命运的重大事件也进入了倒计时…
两名深信阴谋论的年轻人绑架了一位有权有势的大型企业女首席执行官（艾玛·斯通 Emma Stone 饰），因为他们坚信她其实是个企图摧毁地球的外星人。
脱衣舞女切丽（罗丝·迈格温饰）边跳钢管舞边流泪，她厌倦并想着逃离这样的生活，一切烂透了。另一边，附近军事基地在研发一种药物的过程中发生事故，病毒气体弥漫出来，附近周围的人们变成了僵尸，而切丽那赖以为生...
一位被忽视的工程师被派往阿拉斯加，去证实一位古怪的科学家的说法：捕捉闪电可以成为一种新的可再生能源。
当邪恶联盟的领导人威胁要摧毁一个叛军星球以获取其资源时，他的女儿别无选择，只能加入叛军一方，为正义而战。
