民國時期，前海市警察局，實習警員劉思然(杜若溪 飾)奉警察局探長杜千山(邢瀚卿 飾)之命，時刻跟著警長雷鳴(陳鍵鋒 飾)。不料，在跟蹤青面鬼時，劉思然被他們發(fā)現(xiàn)并綁架，被捆綁在車上動彈不得。

雷鳴先趕到現(xiàn)場，故意麻痹青面鬼，自己根本不在意這個小警員的死活。青面鬼不相信他的話，準備帶走劉思然。雷鳴一個箭步上前，打翻了押解劉思然的劫匪，又順勢一帶，將劉思然轉(zhuǎn)到一個相對安全的角落。不料，兩人站立未穩(wěn)，竟然“深情一吻”！

警察局其它同事及時出現(xiàn)，和青面鬼等人展開了激烈的槍戰(zhàn)。劉思然一不留神，再次被青面鬼劫持，并開車逃走。雷鳴開車隨后緊追不放，一槍打爆了劫匪的輪胎。青面鬼挾持著劉思然逃下了車，他的腿被打中，一直流血，只能一瘸一拐的逃到附近的樓上。很快，他的槍里就沒了子彈，青面鬼的精神高度緊張，他既要觀察后面的追兵，又要防止劉思然反抗，只能威脅她幫他止血。劉思然假裝聽話的樣子，慢慢蹲下，趁機制住了青面鬼。然而青面鬼狡詐陰險，一把將劉思然推下了樓，幸虧雷鳴抓住了她的手，將她拉到了陽臺上，但是青面鬼卻趁機跳樓逃走了。

杜千山探長一直妒忌雷鳴的才華，他趁機指責雷鳴在這次行動中擅作主張，使女警員命懸一線，導致青面鬼逃走，必須給他警告和處罰，將雷鳴關進了監(jiān)獄。

同謀者海報

劉思然認為這么處置不公道，她當著局長宋凱文的面頂撞杜千山，認為雷鳴是勇敢靈活辦案，杜千山不得不撤消了自己的命令。雷鳴并不領情，反而嘲諷劉思然對他寸步不離，惹得同事們一陣哄笑。

事后，劉思然因為頂撞杜千山特來向他請罪，沒想到竟然被杜千山夸獎，還批準她成為了正式警員。劉思然做了自我檢討，承認杜千山在工作上不是個小心眼的人，讓她跟著雷鳴，不是為了監(jiān)視，而是防止他出錯。

然而，出了杜千山的辦公室，劉思然就對雷鳴直言相告，自己確實是被派來監(jiān)視他的，但是她現(xiàn)在更信任雷鳴，希望自己能夠進入他的組一起辦案。雷鳴向她詢問了有關青面鬼的消息。根據(jù)劉思然提供的線索，市場的嘈雜、路上的時間、和經(jīng)過了一條河等等，他判斷出青面鬼的藏身之處就是市區(qū)里的鬼市。

青面鬼逃脫之后來到了一座破廟與情婦巧娘見面，巧娘向他討要金子，聽說沒到手，立馬翻臉。青面鬼向她展示了一塊皮子，告訴她有人用整個珠寶店和金店來換這塊皮子。巧娘這才轉(zhuǎn)怒為喜。這時，一群蒙面人出現(xiàn)，向青面鬼索要皮子。巧娘為了活命，說出了皮子的下落。

當雷鳴、楊孝杰和劉思然一起來到破廟之時，發(fā)現(xiàn)了巧娘被吊起來的尸體和兇手在現(xiàn)場留下的穿有警靴的腳印。雷鳴讓楊孝杰回去報信，自己和劉思然則留在了現(xiàn)場。

第二天一大早，杜千山帶人來到案發(fā)現(xiàn)場，特意向劉思然展示他的判斷，劉思然感覺學到了不少東西。雷鳴卻不留情地嘲笑他的顯擺和淺薄，并補充了不少線索和論斷。根據(jù)雷鳴的提示，警察們又發(fā)現(xiàn)了很多線索，包括在隔壁房間找到一個箱子，在井中打撈出了青面鬼的尸體。青面鬼的致命傷在脖子上，但是他的身上有許多其他傷痕。雷鳴判斷此案有陰謀，結(jié)合他從報紙上看到的黃金案，他斷定和二十年前的滅門慘案有關。

杜千山根據(jù)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的鑰匙和一截皮帶，認為是兇手落下的，應該很快會回來取。雷鳴對他的判斷嗤之以鼻。局長宋凱文發(fā)現(xiàn)外面有很多記者，決定設計抓捕“兇手”，故意散播出假消息，稱警察一無所獲。

晚上，在現(xiàn)場等的無聊，雷鳴建議和劉思然猜拳，因為他知道等來的決不是真兇。劉思然責怪他的態(tài)度不認真。果然他們等來的居然是雷鳴的線人胡一手！

這個案子鬧的滿城風雨，劉副市長下了最后通牒，一定要在天亮前結(jié)案。為了向上面盡快交差，杜千山和宋凱文決定利用胡一手做替罪羊，并且通知了法院對其判刑。

雷鳴得知消息之后，借局長之名，要見胡一手。負責看守的賈小六(王浩鈞 飾)被他忽悠住了，允許他進死牢詢問情況。原來胡一手親眼目睹了青面鬼和情婦被殺的場面，他看清了殺人兇手是個他不認識的警察，還提到了貨場。正在這時，胡一手被通知拉去刑場行刑，雷鳴只好打暈了賈小六，帶胡一手逃走。

逃出監(jiān)獄之后，不料遇到了殺害青面鬼的一行人，為了殺人滅口，他們將胡一手亂刀砍死。雷鳴想在胡一手臨死之前指認出兇手，但是胡一手傷勢過重，還沒來得及看完雷鳴手里所有警員的照片就離開了人世！