2011年，日本发生了9级强烈地震，一万五千多人死亡，福岛核电站发生核泄漏，全日本陷入核辐射的恐怖之中。
渴望单纯爱情的加嘉（柳岩饰）不顾危险，跟未婚夫宏泰东渡日本。来到宏泰家在富士山下的经营的赤石温泉。刚刚安顿下来加嘉就发现未婚夫一家和周围的居民不但行为诡异，还对她充满了敌意。随着接触的深入，加嘉就感觉完全失去了二人世界。每当夜晚跟宏泰慾火焚身亲热时，他的母亲节子就如鬼魅出现在他们面前。宏泰的姐姐美智子在加嘉泡温泉时，偷偷跑过来对她挑逗。与宏泰母亲有多年私情的僕人忠男也眼睛里也充满了欲望。一天深夜，加嘉无意间撞入了村民的秘密会议，噩梦开始了。加嘉被囚在温泉旅馆一间永远无法逃脱的狭小的房间内，面对一群失去了人性的野兽。
加嘉的人间蒸发，使得好姐妹卫凌（钟丽缇饰）坐卧不安，虽然日本曾将给她留下过永不磨灭的恐惧，卫凌还是毅然赴日寻找加嘉。在日本，她举目无亲，只知道加嘉最后出现的地方是富士山下的赤石温泉。当他来到温泉后，宏泰及其家人都矢口否认见过加嘉。毫无头绪的卫凌，惟有在旅馆住了下来，求助日本探员木下（李灿森饰），继续寻找加嘉。卫凌在木下的帮助下调查逐渐深入，旅馆内发现了越来越多加嘉已死的证据，宏泰一家也越来越诡异。宏泰终日酗酒被人勒死在温泉池中，美智子因极度恐惧陷入疯狂，节子遇袭虽神智清醒却无法表达，忠男经常通过门缝偷窥卫凌，核辐射阴影下的居民逐渐失去人性，像鬣狗一样时刻準备咬碎卫凌这个外人。夜晚卫凌经常梦见加嘉和她睡在一起，早上醒来地上只留下一滩水渍。周围的人逐一死亡，恐怖事件逐渐升级。而一切都指向了人间蒸发的加嘉。但是卫凌知道，事件背后一定隐藏着更大的秘密。

《人间蒸发》导演梁德森曾经执导过多部商业电影。他也曾经游学日本多年，对日式的恐怖和探案推理类型有过多年的潜心研究，又在香港商业电影的大环境中侵淫多年，这次想拿出一个不一样的作品作为自己在大陆市场上的第一部影片，所以才选择《人间蒸发》。另外，在1967年，今村昌平拍摄了他的成名作《人间蒸发》。46年后梁德森重拍《人间蒸发》，正是向自己电影的启蒙恩师致敬。

《人间蒸发》首次尝试了将推理和惊悚两种电影类型相结合，题材新奇，是一部之前国内电影很少涉足的推理惊悚类电影。由于导演具有的日本游学背景，再加上影片全程在日本拍摄製作，使得《人间蒸发》充满了非常流行的推理惊悚气质。类似于东野圭吾的《嫌疑人X的献身》和《白夜行》（新浪娱乐评价）。

日本推理小说历史悠久，由于带着鲜明的日本文化烙印，日本推理小说中独有的颓废都市和阴郁之美，在年轻人中广受欢迎，而《人间蒸发》由拥有多年日本留学和电影製作的资深导演梁德森执导，成为“国内首个吃螃蟹的人”，这部主打日式推理风格的惊悚电影独树一帜，巧妙的绕过审查风险和观众对国产惊悚片的信任危机，在类型上可以说填补了一项国内空白（腾讯娱乐评价）。