雙方觀點不同，各執一詞，衛國平能夠感受到吳克對自己的偏見，更是覺得不爽，難免情緒激動。顧衛東開口打斷衛國平的話，表明要堅持之前的辦案方向，全力以赴找到嫌疑人艾卿。
會議結束以后，衛國平坐在樓梯發呆，直至顧衛東從會議室里出來，承認自己有點口不擇言。顧衛東的女兒顧開巖進修歸來準備預審科的工作，顧衛東看到這對父女私下里還如此生分，忍不住笑了起來，心情也逐漸好轉。
由于聶小雨力保陳浩瀚，趙剛實在是咽不下這口氣，跑去找聶寶華告狀。聶寶華提醒趙剛千萬不要招惹與衛國平有關的人，何況是他擅作主張，先是冒犯孟老三，緊接又慫恿虎子綁架高秀蓮。無論趙剛多么不服氣，照樣沒有膽量得罪聶寶華，同樣聶寶華也對他失去信任。
衛國平帶著劉順奎他們吃飯，幾個年輕人剛經手碎尸案，看到肉都有點反胃。劉順奎作為過來人講述辦案經驗，果然大家聽得起勁，也就慢慢淡忘碎尸案造成的陰影。衛國平買些煎包帶給妹妹，可是妹妹對哥哥的態度冷淡，說話都帶著陰陽怪氣，尤其得知衛國平與聶小雨還聯系，直接把他趕出家門。
聶小雨替好姐妹莉莉教訓渣男，無意間聽到碎尸案兇手疑似與八八案有關，便動用所有關系幫忙尋找艾卿，結果在夜總會發現線索。一位名叫“愛愛”的女人神秘失蹤，衛國平從她儲物柜里發現日記本，扉頁寫著小紅花幼兒園，后面都是些文字記錄以及畫圖。
隨后聶小雨開車送衛國平去幼兒園，忽然收到消息證實愛愛本名叫做艾瑩，幼兒園園長反映艾瑩出身書香門第，為人和善且工作認真。幼兒園小男孩看到衛國平嚎啕大哭，大家都打趣他長相太兇，衛國平對此情況不知所措。
經過層層調查走訪，衛國平基本掌握到艾瑩大概情況，又從居委會查到她丈夫閆春生的信息。原本閆春生是肉聯廠工人，可惜半年前下崗，同事們透露閆春生性格怪癖內向，經常和妻子艾瑩吵架動手，有一次差點把對方掐死。
所以在同事們的印象里，艾瑩無法生育導致婚姻破裂，至于閆春生則是負責切割豬肉，一晚上能拆二十多頭豬，若非工廠機械化，以他的手藝是不可能下崗。衛國平發現閆春生的工作間少了一把刀，附近還經常有小男孩跑來玩，肉聯廠工人更覺得他身影與閆春生極其相似。
正是因為這句話，衛國平想起幼兒園里被自己嚇哭的小男孩，忽然意識到這件事情絕不簡單。果然湯志遠查出艾瑩曾經流過產，并非像外界傳言無法生育，派出所女警察哄好小男孩，終于問出小男孩曾經見過一個渾身是血的男人。
根據小男孩透露的位置，衛國平帶著大家包圍艾瑩的住處，并且讓人通知宋哲封鎖附近出口。劉順奎發現床板有血跡，趕緊喊來衛國平查看，但是衛國平察覺廚房異樣，繼而在水缸里看見發爛腐臭的男性尸體。
死者證實是閆春生，兇手艾瑩主動投案自首，衛國平忐忑不安地來見艾瑩，才知她是不堪家暴反殺丈夫。如此一來，大家追查多日的嫌疑人依舊不是碎尸案兇手，衛國平心情極其復雜。
聶小雨滿懷期待地站在警局門口，多么希望能夠看到當年的兇手繩之以法，可當衛國平走出警局，投來歉意的目光，她懸著的心再次墜落谷底。二人相視無言，聶小雨失望且遺憾地駕車離去。
趙剛自知他與聶寶華之間遲早撕破臉，與其等著對方斬草除根，索性先下手為強。寶麗聽聞弟弟死訊，整個人悲痛欲絕，又在趙剛的挑唆下，心里對聶寶華怨念更甚，發誓要殺了衛國平為虎子報仇。
待計謀得逞后，趙剛命令手下把陳浩瀚抓來。原本陳浩瀚以為趙剛是要算舊賬，豈料趙剛一反常態，居然拿出一筆錢，勸他離開孟三跟著自己干。陳浩瀚有些不知所措，目送趙剛坐車離去才反應過來，身邊的小弟紛紛對他豎起大拇指，高興找到更大的靠山。
到目前為止，警方搜遍整個福安里線的區域，最大收獲也就是找到死者顱骨，沒有發現其他部位骨骼。如此看來，兇手極有可能會再次拋尸，衛國平習慣性記錄有力證據，并且翻查失蹤名單時，注意到一位名叫余愛芹的女性。
盡管諧音與艾卿相似，但是劉順奎覺得牽強，沒想到衛國平撥通余愛芹的傳呼機，物證箱里傳出鈴聲，徹底坐實衛國平的猜測。三隊立刻驅車前往余愛芹就讀的醫學院，室友們反映余愛芹性格孤僻，家庭條件較差，可她卻有不少名牌衣服香包，極有可能私下里結交有錢男友。
同一時間里，醫學院老師薛家鍵對于警察的出現顯得非常緊張，回到宿舍瘋狂拖地，很快用光一整瓶消毒液，繼而丟進宿舍樓附近的垃圾桶。趁著警察還沒有走訪到這里，薛家鍵把自己捂得嚴實，鬼鬼祟祟地往排水渠掩藏一袋東西。
正當衛國平環視學校情況，忽然聽見清潔阿姨埋怨有人將吃過的骨頭扔在實驗室，這句話引起他的注意。果然實驗室水槽里的黑色塑料袋裝有人體骨骼，衛國平下令封鎖現場，法醫第一時間進行檢驗，初步判斷為年輕女性的股骨。
根據學校提供的信息，這間實驗室最后使用的老師是薛家鍵，之前給學生們上解刨課。也正因如此，薛家鍵成為第一嫌疑人，尤其他看到衛國平找上門，非但沒有配合調查，反而轉身就跑。
雖然薛家鍵成功擺脫警察的追擊，可他無法離開這片教學區，只因學校出口都被嚴控封鎖。衛國平及時將情況匯報給領導，商討著抓捕薛家鍵的計劃，然而宋哲覺得應該先安排學生們撤離，務必以保障人民群眾生命財產安全為基礎。
吳克贊同宋哲的觀點，顧衛東自然而然采納撤離學生的計劃，準備從家屬院開始排查。衛國平查看排污系統圖紙，擔心薛家鍵會從這里逃走，三隊和四隊開始全面搜尋，結果在附近多處發現人體骨骼。
因為警方查案封鎖學校造成學生們反抗，就連陳校長都向局里投訴，最終警方無奈撤離至保衛科待命。市局領導與校方進行交涉，始終沒能達成一致，衛國平突然從門外進來，建議讓警力撤出學校。
這段時間里，薛家鍵藏身學校下水管道，直至警察離開才從管道里爬出來。衛國平躲在樹林良久，直至薛家鍵翻墻而出，薛家鍵奮力掙脫，反手向衛國平噴灑乙醚。在乙醚發揮作用暈倒之前，衛國平總算把薛家鍵制服住，并且給他戴上手銬。
隨之薛家鍵被警方帶回采集血樣，關押在訊問室里等待錄制口供。衛國平認定薛家鍵就是碎尸案和八八案的真兇，迫不及待換好正裝要對薛家鍵審訊。但是局里下達新規定，兇犯到案以后的審訊工作需要交由預審科主辦，所以無論三隊或者四隊都得協助顧開巖工作。
截止到目前為止，技術科尚未發現任何有利證據，僅憑教室里發現的人體骨骼無法證明薛家鍵就是兇手。所以在顧衛東和吳克看來，薛家鍵身上存有疑點，可是疑點難以給他定罪，今晚對他的突審非常重要，商討后決定讓宋哲配合顧開巖的審訊工作。
隨后廖連良向大家宣布上級對吳克的任命，由他擔任市公安局政委，三隊和四隊對此反應各有不同，一個是敷衍性鼓掌，一個是發自真心歡迎。宋哲突然表示把位置讓出來，推薦衛國平負責今晚的突審，倒是令衛國平始料未及。
顧開巖知道這起案件結果對衛國平意義非凡，為避免他以主觀情緒代入審訊，一再強調自己才是主審，暫時先不要提及骨頭相關的事情。衛國平也只能無奈答應，緊接跟著顧開巖來到訊問室。
審訊開始后，顧開巖慢條斯理地說著無關緊要的話，從側面逐步擊破薛家鍵的心理防線，導致他變得越來越緊張，已經沒辦法正確思考問題。衛國平受不了這種審訊方式，開門見山地質問他關于教室里的人體骨骼。
無論衛國平如何逼問，薛家鍵始終否認自己是碎尸案兇手，顧開巖看到場面快要失控，立刻中止審訊，并且把衛國平喊到門外。顧開巖表示自己需要確鑿證據，而非恐嚇出來的口供，基于薛家鍵心態不穩時的口供存在極大問題，因此她讓衛國平先回家好好休息。
衛國平情緒低落地回到三隊，正巧看見顧衛東，忍不住向他透露自己對顧開巖的真實看法，覺得顧開巖應付不來薛家鍵。然而顧衛東對女兒非常有信心，讓衛國平不要胡思亂想，明天跟他去趟白沙賓館跟省領導匯報工作。
此時湯志遠興匆匆地跑進來，表示他已經找到目擊證人，可是這條線索對于案情毫無幫助，當務之急是如何讓薛家鍵承認罪行。反觀薛家鍵被顧開巖問得無話反駁，不得不供出自己偷竊乙醚進行大量售賣，按照她的要求如實交代每天行程。
薛家鍵藏在排水渠的包裹被警察找到，里面裝著女性內衣褲，除此之外再無其他。衛國平和劉順奎去找法醫了解情況，法醫提醒他們就算發現余愛芹的傳呼機，也不能代表她已經死亡。
之后警方聯系到目擊證人張波，正當他要跟去指認兇手，顧開巖突然出面阻止，認為衛國平的方法存在故意導向。在宋哲的建議下，警方又增加一些“嫌疑人”，就連劉順奎都混入其中，從而讓張波進行指認。張波一眼認出薛家鍵，衛國平總算是松了口氣，顧開巖為之前的態度向他道歉。
因為缺少很多關鍵性證據，大家開會討論接下來的調查方向，湯志遠想到一個關鍵點，那就是薛家鍵喜歡搜集不同尺碼的女性內衣褲，也有可能說明他是連環殺人。隨后眾人分頭行動，顧開巖依舊對薛家鍵進行審訊，三隊和四隊分別走訪學校以及鄰里街坊。
余愛芹的哥哥從老家過來，但他看到尸骨忍不住吐出來，完全沒辦法辨認出妹妹?，F在唯一辦法就是讓余愛芹的哥哥和尸骨進行DNA比對，衛國平從裝有尸塊的垃圾袋里發現水泥塊，奈何法醫沒有找出有用線索。
而在另一邊，宋哲走訪查到門衛曾經撿過一個可疑的包，里面裝著女性用品和一沓喜帖。就在案件陷入僵局之際，衛國平通過學校老師得知薛家鍵的女友姓梁，后來老師看到二人在樹林里吵架，之后女友就再也沒來學校探望薛家鍵。