三島市是一個美麗的城市，到處是一派平靜祥和的景象，人們都按部就班地生活著，可在他們不知道的角落發生著一起又一起案件。國安處級偵查員洪少秋捉拿嫌疑人時，剛畢業出來實習的葉晗在電腦前面負責監控嫌疑人的蹤跡，并實時的向洪少秋提供相關路線。剛剛畢業并沒有經驗的葉晗相當的青澀，沒有發現嫌疑人已經換過服裝往另一個方向逃竄，提供了錯誤的消息。洪少秋絲毫不留情面，讓葉晗閉嘴，憑著多年的破案經驗，成功的抓到了換裝后的嫌疑人。只是他們都不知道遠處的大樓樓頂上，有一個帶著帽子的男人正看著這里。
周局長將葉晗介紹給了洪少秋，洪少秋對葉晗的印象很差，直言葉晗不適合這份工作，他希望葉晗能認識到做這份工作需要的不僅僅是眼睛能看到的東西，還需要偵察和反偵察能力，以及分析能力。洪少秋無視葉晗的懇求，他建議葉晗留在辦公室整理案宗，不要試圖留在行動組。
時光荏苒，轉眼就是八年。301研究所總工程師張西洋，副總工程師劉進、商菲菲正在前往目的地的路上，機密單位301研究所研發的新型深潛器在三島市下水試驗，實驗過程連續遭遇泄密事件。為了能找到真正的泄密者以及嫌疑人，洪少秋一直讓人盯著這次試驗和周圍的異常。
試驗過程中，TC28系統發現輕微氧氣泄露，收集完樣本，海隆號返航。就在洪少秋等人松了一口氣的時候，信息分析組肖衛發現可疑信道，并將目標鎖定在一家網吧。洪少秋立即就起身趕到網吧，在洪少秋抵達目的地，一名穿藍裙子的嫌疑女子正好從網吧的后門騎車離開。洪少秋借用路人的摩托窮追不舍，藍裙子的女子車技一流，洪少秋抄了小路才把女子逼近死胡同。卻不想藍裙子女子沖破鐵絲網，逃進了停車場。藍裙女子棄車而逃，跑進了商場，商場人流量過大，洪少秋等人無從下手，失望而歸。
洪少秋帶人在垃圾桶里翻出了藍裙子女子的牛奶盒子，另外還特地調出了三島市女子摩托比賽的名單，藍裙子女子騎的車在一個月前就已經有失主報失，這給破案增加了不少難度。
葉晗帶著同事米小冉來找洪少秋的時候，洪少秋正在準備給國安的人開會談論案情。洪少秋對葉晗的印象依舊停留在八年前，所以對葉晗，他沒有那么好的脾氣，葉晗卻笑瞇瞇的照單全收。見洪少秋將自己丟下去開會，也不生氣，轉身找到了周局長。八年后的葉晗已經不是當初那個青澀的實習生，她現在已經是省廳偵察處處長，她是特地來協助洪少秋的。
海隆號馬上就要進行總裝，如果成功了，那對國防和軍事事業都有著巨大的幫助，但是一旦泄露秘密，不但完成不了總裝還會對國家的安危產生威脅。
國家對這次的案情進度很是重視，三島市國安局接到任務，要求30天內偵破此案。周局長成立由葉晗為組長，洪少秋為副組長的301專案組。洪少秋很是不服氣，卻被周局長打斷，他如此安排，也是有自己的考量，洪少秋只能服從命令。
葉晗做了一個簡短的自我介紹之后，便投入了工作。葉晗帶著專案組的人進行了藍裙女子逃跑路線的實地勘察，確定了藍裙子女子是從員工通道經過員工宿舍逃跑的，藍裙子女子逃跑十分鐘之后進入盲區。米小冉的電腦技術高超，比信息組更快確定盲區的范圍，能力卓越，葉晗就將米小冉留下配合信息組調查。
葉晗帶洪少秋和江源去301研究所調查案情，?一路上，江源向葉晗滔滔不絕地介紹洪少秋從小生活在三零一大院，張西洋是他的養父，葉晗難得有了興趣，洪少秋卻不耐煩地打斷了他的話。
葉晗，洪少秋和江源來到研究所，保衛處處長申冰接待了他們，葉晗提醒申冰要對他們的調查嚴格保密，她想要和張西洋了解情況。?洪少秋考慮到父親的身體不佳，擔心父親在知道泄密后受到刺激，無法完成海隆號的試水，于是事先沒有和葉晗商量，就將詢問的人選換成了智能系統負責人——妹妹張妍談話。葉唅不滿洪少秋擅自做主，而且洪少秋的身份特殊，于是讓洪少秋出去回避。
被趕了出去的洪少秋并不生氣，他相信葉晗是對事不對人。但是葉晗剛來，不了解301，擔心她出了什么差錯。
張妍是張西洋的女兒，張西洋是洪少秋的養父，所以張妍是洪少秋的妹妹。張妍在洪少秋的耳濡目染之下，一眼就看出了葉晗的真實身份。在看完葉晗給自己的U盤，張妍已經可以確定這是海隆號動力系統的全部數據。海隆號的每個項目都有自己的負責人，能接觸到動力系統數據的除了副總工程師劉進就只有總工程師張西洋。
葉晗決定接觸一下張西洋的家庭，她不會放過任何一個可疑人員。洪少秋知道以后十分為難，因為張西洋有心臟病，身體不好，海隆號是他十幾年的心血，更是他在這世上最后的理想，如果他知道海隆號的信息泄露，一定會受不了。葉晗的行事方法太過直接，洪少秋擔心被張西洋知道真相，于是再三阻攔，希望葉晗可以改變主意。
兩人在301門口爭執時，被張西洋的妻子看見，張夫人誤以為葉晗是洪少秋的女朋友，十分熱情的將葉晗請回家吃飯，葉晗趁此機會來到張家打探消息。張夫人很是喜歡葉晗，直夸她乖巧懂事，洪少秋的臉色很是為難，他一邊不能阻止葉晗查清案情的決心，一邊又不希望張西洋得知事情真相。張妍回到家發現葉晗竟然在，明白他們是將泄露信息的對象懷疑到自己父親張西洋身上，臉色立馬晴轉陰。將洪少秋拉到暗處，讓他主意分寸，如果被父親知道真相，那后果就一發不可收拾了。
葉晗見到了總工程師張西洋，在席間吃飯時，葉晗開始試探張西洋。張西洋很聰明，葉晗一開口，他就知道葉晗此行的目的并不單純，但他沒有多問。對于葉晗問起的信息泄露事件，張西洋很有信心，因為301的安保足夠強大，數據庫終端需要三把鑰匙同時才能打開，就算是信息泄露也只能是部分泄露不會全部泄露。葉晗還想追問，卻被上菜的張夫人打斷，對面的洪少秋也遞過來一個警告的眼神。
葉晗回到專案組，立馬安排人二十四小時跟蹤張西洋和劉進，并安排人去檢查301的安保系統，盡可能的找出漏洞。301研究所的申處長和葉晗洪少秋詳細的介紹了一下301的密保系統，洪少秋臨走的時候要了301這一個月來的所有監控資料。葉晗帶了回去要求專案組在一個晚上找出可疑的地方。
專案組的人一晚上沒睡，終于在第二天早上發現了可疑的地方。副總工程師劉進的兒子劉子岸利用系統的時間誤差偷偷溜進了劉進的辦公室，用偷來的密鑰帶開了保險柜拿到了劉進的電腦。毫無疑問，劉子岸是這次信息泄露的關鍵。
劉子岸沒有和父母住在一起，而是一個人住在301的單身公寓里。申處長帶著葉晗和洪少秋來到了劉子岸的公寓。這是一套老式公寓，劉子岸住在702，沒有電梯。葉晗等人還沒有上樓，劉子岸就從樓上摔下，當場死亡。洪少秋利用發卡打開了劉子岸的房間，房間內的電腦上有一封電子遺書。房間里異常整潔，洪少秋從小和他在一個院子里長大，在他的印象里，劉子岸并不是一個這么愛干凈的人。葉晗在冰箱里發現了過期的纖體酸奶，兩人猜測，雖然這個屋子里沒有女性的生活用品，但是從種種跡象表明，劉子岸身邊有女性朋友。
洪少秋和葉晗拜訪了劉進，得知生前劉子岸曾多次和父親討要錢財。接著又去了劉子岸生前工作的4S店，并沒有什么有用的消息。洪少秋臨走的時候，發現了店內的4S店有和劉子岸家里一樣的吸塵器，接著就查到了采購人員李萌。李萌否認自己和劉子岸有過多的交情，卻很快被戳破謊言。李萌終于承認自己和劉子岸交往，但是員工和員工之間不準談戀愛，所以他們的關系沒有公開過，戀愛之后，李萌發現劉子岸并不是合適的結婚對象，因為他不上進甚至懶散，所以在一個月前她提出了分手。李萌在家人的介紹下認識了現在的對象，決定在年底結婚，可是劉子岸誤以為李萌是因為自己沒錢才拋棄自己，所以他在死亡的那天早上就找了李萌，表示自己現在有了五十萬，可以好好和李萌過日子，卻遭到了李萌拒絕。李萌沒有想到劉子岸真的會自殺。
錄過口供之后，洪少秋就知道李萌不是兇手，安排她離開。同時洪少秋可以確定的是，劉子岸并非自殺，那么他偷取密鑰換取的五十萬現在又在何處？監控里那個打著黃色太陽傘的藍裙子女子是在劉子岸墜樓前半個小時離開的，她是不是和案情有著聯系，眾人還不敢下判斷，但是此時國安處沒有她的下落。
偷取密鑰的劉子岸已經身亡，剛剛發現的線索就這樣斷了。是不是洪少秋所說的密室殺人葉晗不知道，推理誰都會，但是一定要拿出證據才能說服大眾。
葉晗在劉子岸的通話記錄發現了了有與商菲菲的老公龔懷遠的電話號碼，于是葉晗帶著米小冉來到了商菲菲家，詢問事情原由。原來劉子岸當初從301辭職，去4S店工作，因為業績不高，被開除了，就想回到301繼續工作。龔懷遠正好是負責后勤部的。葉晗從商菲菲口中得知，當初劉子岸邀請商菲菲夫婦喝牛奶，喝完牛奶的商菲菲夫婦覺得腦袋昏昏沉沉的想要睡覺。于是葉晗拿走了剩余的牛奶做化驗。
另一邊劉子岸的尸檢報告里顯示體內有大量酒精，那么劉子岸處于醉酒狀態是不可能寫出一封聲情并茂的遺書的，所以劉子岸肯定不是自殺。葉晗也注意到劉子岸是在黃色陽傘離開后三十分鐘從樓上墜落的，因此黃色陽傘非常可疑。那么兇手又是如何制造出劉子岸自殺的假象？
洪少秋洪少秋回想起在劉子岸家中的智能掃地機，靈光一閃，推斷黃色陽傘女子戴上手套將醉酒的劉子岸搬到了窗戶邊，利用板凳、智能掃地機、吸塵器制造了劉子岸自殺的假象。眾人對他的現場還原驚嘆不止。
李萌在劉子岸的衣服里發現了一張超市儲存柜的紙條，特地送到專案組洪少秋手中，眾人對她感謝不已。江源從公安局拿回來了劉子岸的一本筆記本，里面是空的。洪少秋利用鉛筆和薄紙還原了筆記本上的信息，是一張五十萬的收據，落款是陳沐。奉命去超市儲存柜檢查柜子里的東西的江源，卻發現柜子已經空了，而監控里面再一次出現了黃色陽傘的女人。
商菲菲喝的牛奶的檢查報告也出來了，里面含有安眠藥。葉晗大膽的猜測，現在除了張西洋手上的密鑰，其他兩把密鑰都已經被劉子岸接觸過了。所以葉晗將所有的重心都放在了張西洋身上。
張妍很聰明，從洪少秋的種種異常中推測出301出事了。海隆號是張西洋一輩子的心愿，她不希望張西洋傷心，洪少秋在三保證一定不會讓海隆號出事。
張妍被一個名為高一天的男人接走，張妍和高一天也只是泛泛之交，今天約了在一起攀巖。洪少秋見到高一天的時候就想起他是自己在上次在停車場見到過的男人，心中起了疑慮，讓肖衛查了車牌號，卻沒有發現異常。
張妍和高一天攀巖的時候，高一天提出打賭，輸的人要滿足贏的人的愿望，張妍應下了。在張妍低頭寫愿望時，高一天在攀巖的石頭處動了手腳，故意讓張妍摔落，自己則假裝救人做了人肉墊子。張妍果然感動，將為了救自己受傷的高一天送進了張夫人所在的診所。張夫人誤以為是張妍的男朋友，好一番開心。
葉晗帶人監視張西洋的時候，發現張西洋手捂胸口，臉色難看。葉晗知道張西洋病發，立馬下車給張西洋送了速效救心丸，將張西洋送回了家。得知張西洋病發，洪少秋很是緊張，急忙回家，卻發現葉晗在自己家，誤以為葉晗是為了查案而來，對他的態度很是不好。隨后洪少秋得知張西洋是因為吃了食堂的飯菜拉肚子導致病發，還好葉晗及時提供了藥，張西洋才能安然回家。
洪少秋得知自己誤會了葉晗，很是不好意思，送葉晗回家的時候道了歉，并告訴葉晗，今晚案情會有很大的發展。洪少秋在門口遇到了被高一天送回來的張妍，張妍正對著高一天遞給自己的紙條發呆。原來高一天的愿望是希望張妍做自己女朋友。
后勤處處長蔣文鎖接到了一個神秘電話，神秘人說自己想要海隆號的所有數據，除了蔣文鎖身上的那把，剩下兩把，神秘人已經放到他家郵箱里了。蔣文鎖按照指示，果然拿到了那兩把密鑰。
此時江源已經裝作后勤部的檢修空調人員，混入了301，與蔣文鎖在值班室里遇到了，蔣文鎖并沒有發現江源的真實身份。