FBI探员库尔特·韦勒发现简·多伊后背纹着自己的名字，由此揭开一场惊天谜团。失忆的简因浑身布满与悬案相关的纹身被招入FBI，与韦勒组成搭档。第二季中，简在恢复部分记忆后陷入身份危机——她究竟是失踪的亿万富豪之女泰勒·肖，还是犯罪组织"沙箱"培养的杀手？与此同时，"沙箱"首脑谢泼德逐渐浮出水面，她与简的过往关联令案情更加扑朔迷离。团队在追查真相时面临新威胁：既能消除记忆又能植入假记忆的神秘药物"齐特隆"正在黑市流通，而简后背的凤凰纹身竟与韦勒失踪多年的父亲有关。随着调查深入，简不得不在"泰勒"的亲情羁绊与特工使命间做出抉择，而韦勒也终于发现父亲失踪与"沙箱"组织的惊人联系。