在科技高度发达的未来世界，繁华堕落的马杜克市，醉生梦死，纸醉金迷。受万千宠爱、养尊处优的美丽少女露恩•芭洛特（林原惠美 配音），虽然从赌场经营者榭尔（中井和哉 配音）那里得到一切，但却抑制不住想要探寻自己真实身份的渴望。她的念头似乎触怒了专横的榭尔，因此惹来杀身之祸。危急之时，芭洛特得到犯罪搜查官乌夫库克博士（八岛智人 配音）的救助，并在马杜克紧急法令09的庇护和允许下，拥有了法令禁止的特殊能力。乌夫库克希望借助少女之手，揭露榭尔一系列的罪行。对她来说，这不啻为一次凶险的旅程…… 本片根据冲方丁的科幻小说改编，为“壳中少女”三部曲中的第一部（另两部分别为“燃烧”和“排气”）。
时过境迁，莫愁女在时间的长河中穿行，她的真身一世接着一世轮回，虽然服饰和面貌有着改变，但是从古至今记忆却依然清晰。2017年，莫愁女这一世是一位历史系的女博士。几千年来，她一直不甘心，不甘心楚国会灭亡，屈原会投江。她期盼有一天能回到楚国，回到屈原的身边，改变着一切。所以莫愁女一直研习历史，拜读在历史学刘教授门下等待时机。当年在穿越之时，莫愁女来到一个虚拟空间，见到了自己的母亲大楚巫。大楚巫告诉莫愁女，自己已将所有的巫力凝聚在五行珠之中，当莫愁女和五行珠相遇时便能够穿越古今，她将拥有机会改变曾经的命运。
张融（范冰冰饰）的哥哥张小春（张家辉饰）是收养的，自小得不到父母的疼爱。但是自从小时候父母被一群流氓入屋抢劫杀害后，张小春就担负起养育妹妹的责任。长大成人后小春和张融的好朋友何乐结婚，生活平静从容。而张融被绝症困扰，要定期去医院复诊取药。人生对于她来说毫无意义，但是她坚持上班工作。一天退还快递时认识了一个酗酒颓废的男人程成（黄秋生饰），意外地在他店里发现了父亲的照相机，程成说是小学同学“小春”卖给他的。张融安排了机会让程成与张小春见面，二人毫不相识。张融怀疑起当年父母血案的真相，她用生命的代价追查到了事情的真相：张小春的脑袋里住着一个寄生人。
该剧讲述了女孩“微笑”（王艺甜饰演），虽然是一名白血病患者，但她却珍惜生活、热爱舞蹈、自强不息，最终站到梦想舞台的感人故事。欧力豪扮演的“自强人”协会总干事林东，带领残疾人们伸张正义，重情重义，刻苦顽强，反映了社会残疾群体自强不息的精神。