失蹤多年的沈海洋已經(jīng)找到，但是結(jié)果出乎所有人意料，本以為他應(yīng)該會(huì)是海舟案的幕后兇手，可是最終竟藏尸于河道，等到警方發(fā)現(xiàn)時(shí)，已然成為白骨。經(jīng)過法醫(yī)鑒定，確認(rèn)沈海洋遇害年齡為三十五歲左右，死亡時(shí)間推測在十五至二十年之間，身上多處擊傷，卻不致命，遂無法判斷真正死因。
如今證據(jù)鏈完整，海舟案馬上要移交，高鵬命令冷小兵終結(jié)此案，但是冷小兵依然不肯放棄，帶著劉宇和陳涵前往縣殯儀館，親自檢查沈海洋的尸骨。尸骨上沒有線索，很快從沈海洋的隨身物品里，找到了一張300路車票，以及現(xiàn)場遺留的注射器針管，檢驗(yàn)其含有麻醉藥和肌松劑的成分。
如此看來，兇手殺害沈海洋的手法與海舟案如出一轍，而沈雨尋找多年的父親，或許正是兇手本人，他這些年單線聯(lián)系沈雨，利用某種手段操縱對方。正因沈雨尋父心切，才會(huì)逐漸迷失判斷，最終殺人嫁禍何偉光，以此為“父親”脫罪，同樣也是受害者。
冷小兵感慨造化弄人，事后向高鵬匯報(bào)情況，且在他的批準(zhǔn)下，正式將兩起案件并案調(diào)查。夏木得知沈海洋遇害的消息，一時(shí)之間難以接受現(xiàn)實(shí)，他所追查的方向全都出錯(cuò)，也就意味著兇手還在逍遙法外。
沈雨回到醫(yī)院上班，忽然收到一條匿名短信，立馬察覺到自己正時(shí)刻被人監(jiān)控，下意識地跑了出去，可惜周圍一切如常。此時(shí)沈雨接到陌生電話，試探性地喊了聲爸，怎料對方果然回應(yīng)，聲稱很快就能見面。
再次來到案發(fā)河道，冷小兵仔細(xì)搜查后，料定這里并非第一現(xiàn)場，而是兇手拋尸此處，緊接又乘坐300路公交車逃走。種種跡象表明沈海洋與兇手同乘一輛公交車，為何向來殺害女性的兇手，會(huì)無緣無故對男人下手，這其中必定有特殊原因。
為能找出關(guān)鍵所在，冷小兵在顱骨復(fù)原結(jié)果出來之后，派人去通知沈雨來警隊(duì)認(rèn)領(lǐng)。從一開始的手足無措，到后來撕心裂肺地痛哭，沈雨不得不相信父親遇害的事實(shí)，然而在面對冷小兵詢問時(shí)，刻意隱瞞自己這些年跟“沈海洋”的聯(lián)系。
警方在公用電話提取到殘缺指紋，基本肯定當(dāng)年打電話報(bào)警之人便是沈海洋，以至于大家誤以為沈海洋是殺人兇手，成為一連串錯(cuò)誤的起點(diǎn)。夏木專程等在沈雨家樓下，非常理解她此刻的感受，為之前的事情道歉，也希望她能說出實(shí)情，奈何遭到拒絕。
盡管夏木沒能說服沈雨，但他認(rèn)真分析了后，認(rèn)為寧麗之死存在諸多疑點(diǎn)，沒有足夠證據(jù)指控沈雨，至于沈雨為何要保持沉默，或許是想親自找到兇手替沈海洋報(bào)仇。冷小兵通過老關(guān)得知曾有幾起案件都與沈雨有關(guān)聯(lián)，其中包括沈雨的閨蜜周小云。
當(dāng)年二人關(guān)系甚好，從小到大的玩伴，同樣報(bào)考醫(yī)學(xué)院，甚至應(yīng)聘市醫(yī)院精神科。由于精神科的招聘名額只有一個(gè)，她倆進(jìn)入最后名單進(jìn)行選定，怎料周小云和男友的私密照被人發(fā)到網(wǎng)上，鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)，令她不得已選擇退學(xué)，反倒是沈雨輕而易舉地進(jìn)入醫(yī)院工作。
冷小兵和陳涵來到周小云家了解情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)周小云完全精神失常，對于沈雨的名字格外敏感，會(huì)表現(xiàn)出極其強(qiáng)烈的情緒波動(dòng)。根據(jù)周媽媽的講述，沈雨為人心思細(xì)膩，待人處事方面堪稱完美，女兒周小云和她關(guān)系親密無間，可自從發(fā)生那件事情，整個(gè)人性情大變。
陳涵實(shí)在是想不通，倘若兇手殺害了沈海洋，為何還要處處保護(hù)沈雨，為她消除所有障礙。冷小兵以泥巴人作比喻，認(rèn)為兇手一直隱藏在沈雨身后，實(shí)際上是要通過這些傷害的方式，逐漸塑造和改變沈雨的思想，無論遇到任何事情都用極端手段解決。
老顧在何偉光家里搜出許多照片，判斷出兇手精通攝影，還要具備沖洗照片的條件，恰巧何偉光都不具備這兩點(diǎn)。冷小兵檢查照片厚度不一，著重排查1991年到2000年，300路公交車沿線的照相館。
與此同時(shí)，夏木分析老師生前應(yīng)該去過照相館，于是翻箱倒柜尋找遺物，果然從里面找到一張“紅光照相館”的收據(jù)。通過收據(jù)地址，夏木找到照相館主譚勁松的住處，奈何此人早在去年病逝，只有兒子小譚打理著雜貨鋪?zhàn)印?/p>
起初小譚對夏木態(tài)度很差，可當(dāng)發(fā)現(xiàn)對方是警察，立馬轉(zhuǎn)為笑臉，領(lǐng)他前往停業(yè)許多年的老照相館。豈料剛到門口，竟遇到冷小兵和派出所民警，夏木見狀躲了起來，小譚只好先帶他們進(jìn)去。
冷小兵向小譚描述身高一米八，性格孤僻的嫌疑人，由于時(shí)間太過久遠(yuǎn)，小譚是在記不起來，隱約記得老爹照過許多相片，后期都沒人來取。一堆老舊相片之中，冷小兵發(fā)現(xiàn)里面集齊所有海舟案死者，立馬意識到兇手極有可能在這里工作過。
小譚跟著警方回去協(xié)助調(diào)查，躲在旁邊的夏木將收據(jù)交給冷小兵，事后便去了圖書館，恰巧和沈雨相遇。沈雨跟黃院長打了招呼，在圖書館里查找父親捐贈(zèng)的書籍，很快從借書卡上注意到胡山泉的名字，不由回想起父親對此人很忌諱，叮囑她以后不許再提。
反觀夏木跟了沈雨一整天，表示兩人都有相同的經(jīng)歷，都體驗(yàn)過親人遇害的痛苦，就連追查兇手都一致，應(yīng)該通力合作。然而沈雨并未有所回應(yīng)，夏木知道她是想獨(dú)自找兇手報(bào)仇，勸說她千萬別做傻事。
而在另一邊，小譚仔細(xì)回憶著照相館比較可疑的人，忽然想到了一位胡姓小子，當(dāng)時(shí)他還是個(gè)孤兒，平常住在照相館后面的雜物間，直到有一年老爹見對方很可憐，便把他喊來家里吃年夜飯。盡管照相機(jī)已有延時(shí)拍照的功能，可是那人堅(jiān)持要給大家拍照，冷小兵根據(jù)小譚的描述，仿佛看到兇手就在自己面前。
沈雨猜測此事與胡山泉有很大關(guān)聯(lián)，而她也主動(dòng)聯(lián)系了張叔和張姨見面，兩人都是安定醫(yī)院的老職工，所以向他們打聽此人的情況。通過了解，沈雨得知胡山泉曾是沈海洋最好的朋友，也是醫(yī)院里的病人，因?yàn)閿z影技術(shù)極佳，深受大家歡迎，也為全體職工拍了那張大合影。
當(dāng)年安定醫(yī)院要拍合影，年幼可愛的沈雨深受大家喜歡，同樣也吸引了胡山泉，完全對她愛不釋手。可當(dāng)沈海洋過來抱走沈雨，胡山泉的表情發(fā)生微妙變化，既有失落又帶著不甘，且在大家的催促下，極不情愿地走到照相機(jī)后面。
這天早上，沈雨突然來到警隊(duì)，向高鵬和冷小兵申請人身保護(hù)，如實(shí)交代了她所了解的情況。胡海泉是個(gè)孤兒，經(jīng)常受人欺辱孤立，后來在十六歲住進(jìn)安定醫(yī)院，一住便是五年。而在此期間，沈海洋邊給胡山泉治病，邊教他讀書識字。
過不了多久，胡山泉懂得如何打針注射，平日在醫(yī)院幫工，可到了沈雨出生之后，沈海洋一反常態(tài)地趕走胡山泉，據(jù)說是防止他給女兒造成傷害。直到十七年前，胡山泉以沈海洋的名義給沈雨寫信。
自從沈雨工作之后，每年都會(huì)收到匿名禮物，實(shí)則是從受害者家里拿走的紀(jì)念品，而她也主動(dòng)向警方提供日記本，里面詳細(xì)記錄了胡山泉?dú)⑷说倪^程，包括榕城家園的案子。隨著筆跡鑒定出來，胡山泉與兇手字跡吻合，證實(shí)為同一人。
在高鵬的安排下，冷小兵負(fù)責(zé)此次抓捕行動(dòng)，考慮到車禍還未出鑒定結(jié)果，沈雨仍有作案嫌疑，除了保護(hù)她的安全之外，還要避免她和胡山泉近距離接觸。與此同時(shí)，胡山泉為見沈雨，專門精心打扮一番，難掩喜悅。
約定見面當(dāng)天，沈雨接受警方搜查，確保無任何異樣才能出門，冷小兵也事先做好萬全的部署，跟蹤她到城南百貨批發(fā)市場。原本沈雨在等待胡山泉的出現(xiàn)，豈料她突然掉頭跑進(jìn)一家貨店。
冷小兵見狀立即追去阻止，派人先帶沈雨離開，他則留下來向老板打聽胡山泉。殊不知，胡山泉早已抵達(dá)市場門口，只不過他去花店買花的身影落入沈雨視線，這才引起現(xiàn)場騷亂，變相提醒他離開。
回到警隊(duì)后，冷小兵憤怒質(zhì)問沈雨明知胡山泉工作的地方，為何還要隱瞞重要線索。沈雨故作無辜，表示自己前些日來市場尋找沈海洋，根本不知道胡山泉的模樣會(huì)有多大變化。通過貨店老板的講述，冷小兵發(fā)現(xiàn)胡山泉冒用沈海洋身份多年，因?yàn)闆]有銀行卡收工資，每次都要求老板給他現(xiàn)金。
夏木疑似出現(xiàn)在市場附近，等到冷小兵追去，早已消失不見，恰巧聽到花店員工議論有個(gè)老頭神經(jīng)兮兮，買了花也不帶走，居然還將箱子遺落在店里。冷小兵調(diào)取花店監(jiān)控，確定老頭正是胡山泉，至于箱子里則有個(gè)相冊，全是他與沈雨的合影P圖。
由于線索再次中斷，冷小兵決定從周邊小區(qū)走訪，根據(jù)胡山泉的經(jīng)濟(jì)狀況以及面包車輪胎上的泥土，很快找到他的隱秘住所。冷小兵等人全副武裝破門而入，奈何房間里根本沒人，四處貼滿標(biāo)簽，另外一間屋子全是沈雨的照片。
陳涵檢查了胡山泉的相機(jī)，發(fā)現(xiàn)冷小兵和夏木也被他偷拍過，況且沈雨的反偵察意識極強(qiáng)，居然都未曾有所察覺，實(shí)在是令人感到毛骨悚然。小劉找到了寧麗的錢包，遇害那天剛好是她的生日，冷小兵為此懊惱自責(zé)，一切都源于他十七年沒有勇氣開槍。
如今沈雨的嫌疑排除，她離開警局往家走，忽然接到夏木打來的關(guān)心電話。經(jīng)歷了這些事情，沈雨對夏木的認(rèn)知發(fā)生改變，表示今天在百貨城看到他，心里覺得挺踏實(shí)，好像沒有那么孤單。