沿海小城，一个宁静而又充满未知的地方。初来乍到的年轻警官杨家栋，刚刚踏入这个陌生的环境，却遭遇了一宗离奇的案件——建委主任唐奕杰坠楼身亡。对于这个初出茅庐的警官来说，这无疑是一个巨大的挑战。

正当杨家栋决心深入调查此案时，一系列的打击接踵而至。他不仅被革职，还遭到不明人士的追杀。在生死攸关的时刻，杨家栋毅然决定逃往香港，寻求一线生机。

在香港，命运让杨家栋意外邂逅了唐奕杰的女儿小诺。小诺为了查明真相，决定与杨家栋联手。在他们的共同努力下，一些隐藏在案件背后的蛛丝马迹逐渐浮出水面。然而，他们也渐渐意识到，自己正步入一个精心设计的陷阱。

在这个过程中，各色人物纷纷登场：井柏然所饰演的杨家栋，是调查案件的核心人物；宋佳饰演的唐奕杰的妻子，承受着丧夫之痛，努力守护家庭；马思纯所饰演的小诺，勇敢地追寻真相；秦昊所饰演的地产大亨与案件有着千丝万缕的联系；而陈妍希则从台湾到广州，为整个案件增添了更多的复杂性。

除了紧张的剧情，电影中的插曲也为观众带来了不一样的感受。《一场游戏一场梦》，由王杰演唱，这首歌在电影中两次出现，每次出现都伴随着关键的剧情转折，为影片增添了深沉的情感色彩。

《沿海小城之谜》不仅仅是一个关于破案的故事，更是一个关于勇气、爱情和人性的探索。在这个错综复杂的小城里，每个人都在为自己的信念和情感而战。