《欲念游戏》讲述在2020年，一代叱咤智能科技领域的风云人物郭实（郭涛饰），在经历丧女之痛后决定远离尘嚣，终日与智能机器人相伴但一次意外的发生，郭实莫名沦为“杀人逃犯”，并一步步落入对方所设的陷阱中。为证清白，郭实重拾“化蝶系统”，与爱徒飞凡（姜潮饰）和机械发烧友萌萌（张子枫饰）联手追查真凶。在探寻真相的过程中，郭实发现妻子宁雪（梅婷饰）和好兄弟老查（范伟饰）与此事有着千丝万缕的联系，但逐渐被视觉致幻的他开始难辨真假虚实，一场有关科技的烧脑战役呼之欲开。