故事发生在一座没有名字的美国大都市。这里的雨似乎从来不会停，街道潮湿、楼道昏暗，暴力与冷漠早已成为日常。老警探威廉·萨默塞特在警局干了三十多年，见惯了人性的阴暗面，他决定在七天后退休，离开这座让他心灰意冷的城市。就在这最后一周，警局为他安排了接班人——从外地主动申请调来的年轻警探大卫·米尔斯。
两人的第一起案子便极不寻常：一名体重惊人的男子被发现死在自家厨房，脸埋在一盘意大利面里，生前被逼着不停进食直至撑死。萨默塞特在冰箱后方找到一张写着“暴食”的字条，并敏锐地意识到这绝不是孤立事件。很快，一位以替人打官司牟利闻名的律师死于办公室，地毯上用鲜血写着“贪婪”。一个以《神曲》与《坎特伯雷故事集》为灵感、按七宗罪逐一“审判”世人的连环杀手浮出水面。
性格迥异的两位搭档在调查中摩擦不断。米尔斯冲动、直率，相信只要抓住凶手就能伸张正义；萨默塞特冷静、悲观，习惯在图书馆里翻阅古籍寻找线索。米尔斯的妻子崔西邀请萨默塞特来家中吃饭，三人之间渐渐建立起微妙的信任。崔西私下向萨默塞特倾诉她对这座城市的恐惧，以及一个尚未告诉丈夫的秘密。
随着“懒惰”“色欲”“骄傲”的现场接连出现，凶手的手法越来越残忍，布局也越来越精密，警方总是晚了一步。萨默塞特想到借助联邦调查局监控图书借阅记录的灰色手段，终于锁定了一个名叫“约翰·杜”的男人。一次惊险的公寓楼追逐之后，两人进入凶手住所，看到了数千本密密麻麻的手写日记——那是一个彻底被偏执吞噬的灵魂。
就在调查陷入僵局之际，约翰·杜满身鲜血地走进警局，主动投案。他提出条件：只要米尔斯和萨默塞特陪他去一个地方，他就交出剩下两具尸体的下落，否则将以精神失常为由脱罪。两位警探明知可能是陷阱，仍驱车驶向城外荒凉的输电塔原野。烈日之下，一辆快递车缓缓驶来，最后的“嫉妒”与“愤怒”即将揭晓，而这场审判真正的对象，或许从一开始就不是凶手所杀的那些人。
