《嫌疑人Z》通常指《嫌疑人X的献身》，影片围绕着数学天才石神和邻居靖子展开。靖子与女儿相依为命，却因不堪前夫富樫的纠缠，失手将其杀害。石神得知后，决定帮助靖子洗脱嫌疑。他凭借着过人的逻辑思维设了一个匪夷所思的局，为靖子提供了完美的不在场证明。警方介入调查，物理天才汤川学也参与其中，他与石神曾是大学好友，察觉到案件背后隐藏着不寻常的真相。随着调查深入，汤川逐渐揭开石神的布局，而石神为了保护靖子，不惜牺牲自己。最终靖子得知真相后，内心愧疚选择自首。