《忒修斯的船》由三个看似毫无关联的独立故事构成。其一，一位盲人少女摄影师，在失明状态下成功举办个人影展并声名远扬，然而移植角膜恢复视力后，却再也找不到摄影灵感。其二，抵制动物实验的僧人，因肝硬化面临肝移植或死亡的抉择，可移植手术恰恰基于他所反对的动物实验。其三，原本只看重金钱的青年，在做完肾脏移植手术后，意外知晓医院和社会上存在肾脏交易以及“偷肾”行为，此后他因这一发现投身诸多与金钱无关的社会活动。影片结尾，第三个故事的主人公受邀参加一场特殊影片放映会，参会者均为接受过器官移植的病人，且他们的器官都来自同一位捐献者。这时我们发现，前两个故事里接受角膜移植的女孩和肝脏移植的僧人也在场。他们一同观看的，是捐献者生前拍摄的一段岩洞探险视频，深邃的岩洞宛如浩瀚宇宙般神秘壮美……