上海，東方明珠，是中國最大的金融城市，也是西太平洋最大的港口城市，它以獨特的光彩，吸引著越來越多的世界目光，但在這精彩繁華的背后，也又無數的罪犯蠢蠢欲動，他們的罪惡行為時時刻刻困擾著人們，百姓對社會平安，維護公正有了新的期盼，正是這種期盼，上海有一群無名英雄，用智慧和勇氣，偵破著一個個驚心動魄的案件，他們堅信用智者無敵，勇者無畏的行動和誓言，來捍衛這座美麗的城市，他們正是上海的刑警英雄們。
上海市公安局刑警隊隊長陳雷像往常一樣送女兒琪琪上學，今天是琪琪9歲的生日，她和陳雷約好下午放學和班主任賈嶶老師他們三人一起過生日。可是就在陳雷回刑警隊的路上，就接到報案，陽光大廈有三個劫匪搶錢，往南浦大橋方向逃竄。刑警隊副隊長嚴謹接到報案也帶803?的刑警們開始行動。
趙三伙同另外三個人準備搶劫上海財富中心的三箱人民幣，其中一個人看到趙三使用的是真槍，他不禁膽戰心驚，也擔心負責接應的表弟有聲明安全，試圖勸說趙三改用假槍，卻被他一槍擊斃。趙三和另外兩人很順利地劫下那三箱錢，駕車來到一個廢棄倉庫，陳雷和803的刑警們隨即追來，趙三讓他們倆把三箱槍都帶走，可是他們已經無處可逃，被沖進來的刑警抓獲。
趙三不慌不忙地站出來，沒想到他用槍挾持賈嶶，還把陳雷的女兒琪琪綁架了，她的手里綁著定時炸彈，陳雷認出他就是十年前和他哥哥一起制造綁架案的趙三，由于他哥哥被槍決，趙三一直懷恨在心，伺機報復。趙三手握炸彈的定時開關，威脅陳雷，那兩個劫匪終于明白趙三是在利用他們，氣得火冒三丈，趙三一氣之下打死了一個人。
陳雷提議用自己換回女兒和賈嶶，這時候，陳雷的無線耳機接到報告，趙三的炸彈無線設備已經被控制，他已經無法啟動炸彈，很快，趙三被擊斃，陳雷看到琪琪和賈嶶很內疚。
電梯維修工在檢查B12樓的電梯的時候，發現電梯井里面有一居女尸，他立刻報警，陳雷和嚴謹立刻帶人來到現場，法醫鑒定結果，死者張曉柔是從十樓墜下，死亡時間是晚上八點到十點，陳雷覺得事情不簡單，就和嚴謹分頭行動。
陳雷首先帶人來到死者張曉柔的家里，房間明顯是被人精心處理過，非常干凈，而且湊巧的是，就在案發當天，整棟樓的監控攝像頭也報修了，上報維修的是物業保衛處主任趙宇，所以內部數據全部丟失。
尸檢報告結果，張曉柔是背部著地，而且死前經過劇烈的爭斗，脖子上的明顯劃痕，她的致命傷口在后腦，體內有安眠藥的殘留，而且她已經懷孕，她的手機里的通話記錄和短信都被人為刪除，已經恢復到出廠設置，但從她使用的APP里找到了她和一個男人的照片，她最后的電話是打給葉梓萱的。
由于大樓的監控無法取證，這給偵破帶來了很大的麻煩，陳雷只好調取小區門口監控，他發現張曉柔進入大樓的時候胸前戴著一個胸針，可是案發現場率并沒有看到那枚胸針。
嚴謹帶人來敲葉梓萱的家門，沒想到開門的是一個坐輪椅的女人，得知張曉柔已經死了，葉梓萱很吃驚，她聲明昨晚8點到10點一直在家，本來張曉柔答應要帶她去醫院的，葉梓萱和張曉柔是好朋友，兩個人一起來到上海，又一起進的公司，葉梓萱得的是肌肉無力癥，靠藥物維持。葉梓萱表示張曉柔已經懷孕，她的男朋友叫夏超。
803刑警們開始了緊鑼密鼓地走訪，他們來找張曉柔隔壁的謝正華了解情況，謝正華是學設計的，案發當天他一直在圖書館，等回家的時候，才發現拉起了警戒線，他說明張曉柔人很好，經常吃安眠藥，他曾經看到張曉柔和一個男人在門口激烈地爭吵，而且案發當晚，他看到物業保衛處主任趙宇從這一層另外一個房間里出來。
趙宇很緊張，他承認那個房子是他買的，經常在房間里開設Du場，有很專業的Du博工具，還安裝了監控攝像頭，是為了為了偷窺別人的牌，得到蠅頭小利，案發當天他就在開Du局，而且他一直待在房間，沒有離開。
經過夏超是張曉柔的老公，是一名攝影師，他的銀行卡里最近有一筆50萬的進賬，匯款方是壽康藥業的劉磊個人賬戶，而且他的身份證信息顯示他曾經開過房。等刑警們來到上海映紅雜志社，夏超的攝影工作室，才知道他已經三四天不見人影了，等他們趕到賓館的時候，夏超已經在早晨退房走了，賓館監控里發現，夏超是早晨十點離開酒店，陳雷立刻趕往夏超在白沙灣的家，了解到十天前他曾去中介賣房子。
陳雷來到楓林公寓酒店夏超的藏身處，發現房間里東西都在人卻不見了，陳雷正準備去找夏超的妹妹夏安筠的時候，刑警隊接到報警，北橋公寓十五棟五樓又發現一具女尸，死者就是夏安筠，報警人是葉梓萱，發現死者的是快遞員，陳雷很奇怪葉梓萱怎么會在夏安筠家里，她解釋是因為一直找不到夏超，就到夏安筠這里來看一下。
夏安筠的尸檢結果是窒息而死，脖子上的勒痕是自己造成的，因為她生前有支氣管病，在她家只有葉梓萱，快遞員和夏安筠的腳印，她的房間很整潔，是一個條理清楚的人，而且在她家發現一枚疑似張曉柔的胸針。
陳雷發現夏超回到楓林酒店，就假裝樓下的業主敲門，他急忙跳窗逃走，守在樓下的刑警緊追不舍，可是還是被他逃走了，其實他就躲在井蓋下面，陳雷在他的房間發現一張男人的照片，那個男人就是劉磊。
劉磊通過房產公司的張曉柔購買了中海紫御19號別墅。就在這時候，夏超怒氣沖沖地找到劉磊，要殺了他，劉磊嚇得狼狽逃竄，他們連一起被帶回刑警隊。
夏超向警方指控劉磊殺了張曉柔和夏安筠，他交代，他從張曉柔那里得知劉磊購買了別墅，又跟蹤拍到他和其他女人的照片以及鬼混的視頻，他知道那個女人不是劉磊的老婆，就以此敲詐了劉磊五十萬，沒想到劉磊知道夏超是張曉柔的男朋友，就威脅要送夏超一份大禮。
葉梓萱將張曉柔的死訊告訴夏安筠，她立刻打電話通知夏超，他曾經把敲詐劉磊的事告訴張曉柔，她勸夏超去自首，兩個人因此發生了激烈的爭吵，夏超想用這些錢開一個自己的攝影工作室，給張曉柔和妹妹夏安筠更好的生活。最后，夏超還交代葉梓萱是他的前女友，還為他懷過孕，他承認買過兩個一模一樣的胸針，分別送給張曉柔和葉梓萱，他突然意識到是葉梓萱為了報復他，害了懷孕的張曉柔和夏安筠。
劉磊交代，他有在網絡上賣保健品的藥店，他承認私生活有問題，但是收入是合法，而且兩次殺人案的案發時間他都和老婆在一起。他公司今年利潤一下子增長了十倍，經過調查發現劉磊公司的網站上除了保健品還有禁止銷售的處方藥，而且銷量都很大，這些劉磊都毫不知情，都是他老婆從經營藥品的岳父那里拿貨的。
趙宇因為涉嫌Du博被警方抓走了，保安們大快人心，都一致推舉王斌當保安處主任，可是他竟然收拾行李準備回老家，臨走前，他拿出一只針管放到了被子下面。
夏安筠的尸檢報告發現，是兩種藥物一起使用導致的她的死亡，一個治療支氣管的藥氨茶堿，一個是抗菌激素新斯的明。劉磊公司藥庫負責網店上架的是孫兆興，孟博來到藥品庫的時候，發現攝像頭壞了，可是孫兆興一件到警察，他嚇得趕忙逃跑，很快被抓獲。孫兆興只交代，他負責藥品的出貨和進貨其他閉口不談。他萬萬沒想到是，孟博從倉庫外的監控里發現他深夜從藥庫送藥品出去，孫兆興只好交代，由于公司效益不好，老板娘就偷偷找到他商量，想在網頁上做一個鏈接，出賣處方藥，并且讓他學會做網站的客服，老板娘承諾給他提成，緊接著孫兆興以個人的名義在網上又開了一家網站，他害怕被老板娘發現，就故意弄壞了倉庫的攝像頭，還在藥柜上也做了手腳，由于藥品的交易量很大，老板娘一直沒有發現他在偷賣公司的藥品，他都是趁大家下班的時候，偷偷把藥運出去，那些藥品里就有新斯的明，孟博讓人查了他網上的賬號，找出購買新斯的明的人。
陸鳴帶人來找葉梓萱，看到她婦科檢查報告，她承認有新的男朋友，但是還很關心夏超，陸鳴問她胸針在哪里，她漫不經心地稱扔了，但是明顯很不安，他也承認是男朋友王斌幫她買的新斯的明，可是現在已經聯系不上他了，說到這里的時候，葉梓萱手里的水杯掉在了地上。
隨后，葉梓萱收到快遞，是一大箱的新斯的明。
通過調取B12樓外面的監控，發現案發前后王斌都在，奇怪的是，一次穿警服，一次是便裝，經過向保安了解，王斌長期服用安眠藥，而且心很細，所有的證據都指向王斌，他被認定為第一嫌疑人。
陳雷來到王斌的宿舍，保安們都夸葉梓萱人很好，還替他們和趙宇據理力爭，但是她時常暈倒，陳雷還了解到王斌曾經丟過領帶夾，和案發現場殘留的金屬片很吻合，陳雷還發現了王斌被子下面的針管，針管上檢測到是夏安筠注射用的。
葉梓萱去做婦科檢查，醫生告訴她，由于她的體質不好，還剛剛流過產，所以不可能再懷孕了，葉梓萱傷心欲絕，她堅決不相信，就連續去醫院做了八回檢查，都是一樣的結果，她徹底絕望了。
通過網上的購買記錄，很快查到了華興通訊公司的王強，可是刑警們找到王強的時候，發現他根本沒有時間和精力去網購，也從來沒有買過新斯的明。就在這時候，警方發現這個賬號有異地登陸，是一家網吧，這才知道王強的號被盜用了。
刑警們迅速找到網吧，查到一個身份證信息叫鄭宇辰的人上網時間最長，而且每次來都裹得嚴嚴實實的，根本認不出真實的模樣。事實證明是王斌盜用別人的身份信息，網購新斯的明。
嚴謹帶人來到葉梓萱家的時候，發現她出去了，而且走得很匆忙，從樓上熟悉的鄰居口中得知，葉梓萱剛搬來的時候已經懷孕了，后來莫名其妙地就流產了。
很快，從王斌的身份信息中查到，他今天中午買的三點四十去成都的火車票，刑警們立刻上海火車站，仔細搜查也沒有發現王斌的身影。
陳雷覺得可以收網了，他故意買了兩張火車票，是想引開大家的視線，為下一步做準備，果然，王斌實名入住了一家小旅館，陳雷決定親自去見他。
陳雷讓顧菲菲去后門守著，他敲開門，竟然發現葉梓萱在里面，她承認是王斌發信息給她，可是房間內沒有發現王斌，陳雷看了看葉梓萱的手機，就把她抓了回刑警隊，葉梓萱一再解釋，不可能是王斌，他們絕對搞錯了，說著葉梓萱又暈倒了。
與此同時，王斌到公安局自首了。
事情的經過是這樣的，葉梓萱犯病暈倒的時候，王斌救了她，并且精心照顧她，等葉梓萱醒來，她很感激王斌，并懇求他留下來陪葉梓萱說話。從那以后，葉梓萱就總是幫王斌洗衣服，做飯，一來二去兩個人就確定了戀愛關系。
陳雷去醫院見葉梓萱，并把王斌自首的消息告訴她，她默不作聲，只是流淚。
嚴謹審問王斌，他交代葉梓萱的藥都是他買的，而且他承認張曉柔是他殺死的，因為夏超的車被刮，他和張曉柔不但向物業主任那里告狀，還數落王斌，威脅要開除他，負責就要媒體上見，盡管王斌再三解釋，可是主任堅持讓他去找張曉柔撤掉投訴，否則就走人，王斌只好來找張曉柔道歉，可是她很不屑地關門并趕走王斌，他只好苦苦哀求，他們倆拉扯的時候，張曉柔不小心摔倒，后腦勺正好磕到桌角，當場死亡，王斌只好把她扔下電梯井。
王斌換上便裝趕到案發現場的時候，才知道張曉柔的胸針落在那里，他四處都找不到，才知道夏安筠來給客戶送保單的時候拿走了地上的胸針，他找夏安筠本來就想拿走胸針，沒想到她竟然是夏超的妹妹，王斌一氣之下就干掉了她。
王斌的自首，讓案子更加撲朔迷離，因為很多細節都不吻合。陳雷和嚴謹一夜無眠，他們漸漸發現了一些端倪，針管是王斌故意放在被子下面，而且肌無力患者如果大量服用抗生素，就可以像正常人一樣，但是有很強的副作用。陳雷看到葉梓萱房間三個盆栽植物的圖片，突然恍然大悟，果然，陳雷在花盆里找到了那枚胸針。
陳雷和嚴謹一起去醫院見葉梓萱，她不得不交代，張曉柔是她的好朋友，她把夏安筠當妹妹，她反復強調自己是病人，陳雷知道她是故意把藥物放在最明顯的位置，把警方視線引到王斌身上。其實，在陳雷趕到小旅館之前，她已經和王斌見面了，王斌是跳窗而逃，而且葉梓萱手機里的信息，是她自己用王斌手機發的，她讓王斌立刻買一張回老家的火車票，讓他等著自己回去，然后兩個人好好過日子，她把王斌勸走后，留在房間等陳雷他們，因為她是重癥肌無力患者，沒有人會懷疑她殺人的。