Choi Hyeong-goo es un detective encargado de dar caza a un asesino en serie que se cobró la vida de 10 mujeres entre 1986 y 1990, y del que Choi sospecha que es responsable del secuestro y posible asesinato de otra. Consiguió dar caza al asesino, pero lo perdió tras una feroz pelea que dejó a Choi casi muerto y con cicatrices permanentes. Sin embargo, antes de que el asesino desapareciera, Choi consiguió dispararle en el hombro.

La película comienza en 2005, el día en que expiró el plazo de prescripción de 15 años, lo que imposibilitó el enjuiciamiento. Choi es ahora un alcohólico, atormentado por su fracaso en la resolución del caso. De repente, recibe una preocupante llamada de Jung Hyun-sik, familiar de una de las víctimas. Choi corre a su apartamento, sólo para ver a Jung lanzarse desde un tejado y aterrizar a través del parabrisas de un autobús que pasaba.

Dos años después, Choi recibe la noticia de que un hombre llamado Lee Doo-seok ha publicado un libro titulado I Am the Murderer (Yo soy el asesino), en el que reivindica los asesinatos que tuvieron lugar hace 17 años. Su libro contiene descripciones detalladas de los asesinatos, e incluso muestra una herida en el hombro donde dice que Choi le disparó. Su libro se convierte en un éxito de ventas por el aspecto encantador del autor y sus afirmaciones de arrepentimiento por sus crímenes. Organiza visitas públicas a las casas de los familiares para pedir perdón, e incluso visita a Choi en su comisaría. Sin embargo, el propio Choi insiste en que Lee es en realidad un impostor.

A medida que aumenta el frenesí mediático en torno a Lee, algunos familiares de las víctimas se reúnen para planear su venganza. Están liderados por Han Ji-soo, cuya hija Kang Soo-yeon era la undécima víctima aún desaparecida. Sueltan serpientes en la piscina del hotel de Lee durante su baño diario, lo que hace que le muerdan. Los miembros de la familia se hacen pasar por una unidad de paramédicos enviada para llevar a Lee al hospital. Son descubiertos y perseguidos por los miembros de la unidad de seguridad de Lee, así como por Choi, pero consiguen escapar con un Lee inconsciente tras una larga y peligrosa persecución en coche.

Choi reconoce a los secuestradores, pero se niega a revelar sus sospechas. En lugar de ello, se desvía de su camino para localizar el lugar en el que tienen retenido a Lee y organiza un audaz rescate, para consternación de los miembros de la familia. Deja a Lee en una habitación de motel con una nota en la que le dice que no haga un escándalo sobre el incidente si valora su vida. Lee, por su parte, dice a los medios de comunicación que los secuestradores eran un grupo de fans demasiado entusiastas y que no presentará cargos.

Un canal de televisión invita a Choi y a Lee a participar en un programa de debate para discutir el caso. Una hija de una de las víctimas se dirige allí para matar a Lee. Durante el programa, un hombre que se hace llamar J llama para hablar con Lee y revela que conoce muchos datos personales de Choi. J suelta entonces una bomba, diciendo que él es en realidad el verdadero asesino. Choi va entonces a rastrear la llamada, mientras que el propio Lee recibe un disparo cuando sale del estudio, por lo que vuelve a ser hospitalizado.

La llamada es rastreada hasta la casa de la madre de Choi, donde J ha dejado una cinta de vídeo con imágenes de la undécima víctima, Soo-yeon, atada y asesinada. Resulta que también era la novia de Choi. Tras analizar el contenido de la cinta, Choi convoca una rueda de prensa para decir al público que, a pesar de todo, no se puede determinar si Lee o J es el asesino.

Lee sigue insistiendo en que es el verdadero asesino, y se organiza otro debate televisivo entre él, Choi y J para zanjar el asunto de una vez por todas. El debate atrae a miles de manifestantes y fans, así como a Han Ji-soo, que lleva un bolígrafo lleno de veneno de serpiente, con la intención de usarlo en el verdadero asesino.

J llega y enseguida se hace evidente que él es, de hecho, el asesino, ya que se encargó de llevar a un equipo de cámaras hasta los restos de su última víctima, Soo-yeon. Enfrentado a esto, Lee hace su propia revelación, admitiendo que no sólo no es el asesino, sino que tampoco escribió el libro. De hecho, fue Choi quien escribió el libro en un intento de descubrir al verdadero asesino, utilizando su propio conocimiento detallado de los crímenes. Lee resulta ser Jung Hyun-sik, que colaboró con Choi para fingir su propia muerte y que se sometió a cirugía plástica para asumir una nueva identidad.

Aunque está sorprendido por el elaborado plan, J afirma que Choi no puede hacerle nada, ya que el delito ha prescrito. Choi pone entonces la cinta de Soo-yeon, revelando que una emisión de radio en el fondo demuestra que la grabación se hizo casi en esa fecha exacta de 1992, y que de hecho aún tiene 14 minutos hasta que el estatuto de limitaciones realmente expire.

J admite entonces que mantuvo a Soo-yeon con él durante dos años, y que cuando finalmente decidió matarla, ella afirmó estar embarazada de su hijo con la vana esperanza de que la perdonara. Esto enfurece tanto a Choi que intenta matar a J, pero éste consigue escapar, lo que provoca otra intensa escena de persecución.

Choi finalmente alcanza a J, y es impedido de matarlo justo a tiempo. Tanto Lee/Jang como Han Ji-soo intentan matar a J mientras se lo llevan esposado, pero acaba siendo Choi quien lo apuñala con el bolígrafo envenenado, vengando así a todas las víctimas y evitando que ninguno de los miembros de la familia sea condenado por el crimen.

La película termina cinco años después, en 2012, cuando Choi sale de la cárcel para ser recibido por los medios de comunicación y el grupo de familiares de las víctimas, agradecidos. También se menciona que, debido a este caso, el plazo de prescripción se amplió a 25 años.