1999년 서울, 두 건의 기이하고 엽기적인 연쇄살인사건이 발생한다. 사체는 잔인하고 정교하게 토막나 있으며 첫 번째 사체에는 팔이, 두 번째 사체에는 몸통이 유실된 상태다. 특별수사반이 꾸려지고 조형사(한석규)가 사건을 맡지만 수사에는 전혀 진척이 없다. 비리 의혹을 받고 있는 조형사는 어머니 병원비를 자신이 쫓고 있던 용의자가 내주었다는 사실 때문에 경찰 내부에서 조사를 받고 있으며, 어머니의 상중(喪中)에 이 사건을 맡게 된다. 범인이 남긴 유일한 단서는 사체 절단의 정교함에서 유추할 수 있는 의학적 지식과 사체토막에서 발견된 방부제 헥사메딘. 범인은 사체의 일부분을 방부처리하여 수집하고 있는 것이다. 이 살인과 사체 수집의 목적은 무엇인가. 며칠 뒤 조형사를 비웃 듯 나타나는 세 번째 사체. 다행히 이번 희생자는 혈우병자로 희생자 신원 파악에 성공한다. 희생자의 애인인 채수연(심은하)을 만나면서 알게 된 놀라운 사실. 세 희생자는 모두 그녀의 과거 혹은 현재의 애인이었다. 비로서 풀린 하나의 실마리. 이제 사건은 그녀를 중심으로 한 연쇄 살인사건으로 재규정되지만 조형사에게 새로운 의문이 파고든다. 수연은 프랑스 유학 후 박물관유물복원실에서 일하는 미모의 재원. 수사망에 포착된 그녀의 주변 인물들은 화가인 아버지, 대학동기이자 박물관 동료인 기연, 친구 승민 정도. 유력한 용의자는 오랫동안 수연을 흠모해 온 기연. 그의 헥사메딘 구입사실이 드러나자 조형사는 기연을 연행하지만 취조 도중 수연이 누군가로부터 습격받는 사건이 발생하고 풀려난 기연은 종적을 감추는데...
