這是一個大雨滂沱的深夜，刑警隊隊長葛大杰和仇慕追捕殺妻嫌疑犯許志逸，許志逸拘捕，縱身跳進波濤洶涌的江水中，仇慕奮不顧身跳下去抓人，不幸溺水，葛大杰急忙把他送到醫院，卻因搶救無效死亡，葛大杰傷心欲絕，當即決定把仇慕的兒子仇曙光撫養長大，
故事追溯到1996年10月9日，這是一個普通的日子，可對于葛大杰，鄒雄，陳謙和，許志逸和仇慕這五個人的小家庭，卻是不同尋常的一天，他們有不同的職業，可五個人的孩子是同學。葛大杰一早開車送女兒葛晴上學，照例順路接上老戰友鄒雄的女兒鄒桐，鄒雄是一名檢察官，平時工作很忙，沒有時間接送女兒，鄒桐的同學都誤以為葛大杰是她的父親，葛大杰在校門口碰上來送兒子許子蒙的許志逸，許志逸是歌舞團的編導，他博學多才，氣質儒雅，深得歌舞團女演員們的青睞，妻子柳莎莎曾經是是歌舞團的臺柱子，被人稱為本市的市花，可自從結婚生子以后，就辭職回家了。
刑警隊痕檢員陳謙和工作認真負責，在家里任勞任怨，妻子是市歌舞團的演員，對許志逸仰慕已久，平時總拿陳謙和和許志逸相比較，對陳謙和百般挑剔，甚至當著兒子陳碩的面就對他大呼小叫，陳謙和因此對許志逸心有怨懟。?
中午時分，柳莎莎的母親從學校把許子蒙接回家，發現大門開著，柳母誤以為柳莎莎忘了關，也沒有當回事，可她一進屋就發現家里一片狼藉，柳莎莎在臥室的床上被害身亡，柳母嚇得當場暈倒，許子蒙一下子嚇傻了，他裝著膽子給爸爸打傳呼，許志逸回家以后立刻報警。
葛大杰和仇慕第一時間來到案發現場，陳謙和帶助手小丁也緊隨其后，他們倆對案發現場進行仔細排查。葛大杰和仇慕首先對許志逸進行訊問，得知他和柳莎莎已經結婚十三年，許志逸清楚地記的今天早晨的事，他做好早飯，就去叫柳莎莎起床，可她還因為昨晚的爭吵慪氣，許志逸對她好言相勸，可她缺不領情，許志逸就在7點10分出門，先送許子蒙去學校，7點30分左右到市歌舞團上班，一直到中午11點50分才離開，他在為明年香港回歸獻禮搞創作，許志逸在11點57分接到兒子許子蒙的傳呼，他趕忙回家，隨后就報了警。仇慕對他例行詢問，了解到他和柳莎莎昨晚沒有發生性關系，葛大杰讓許志逸在詢問筆錄上簽名，最后，許志逸還搬出經書里的話，對入室殺他妻子的兇手口誅筆伐了一番。
許志逸剛想離開，葛大杰追問他明明看到柳莎莎已經死了，可還是打120?急救電話，他百般辯解，許志逸的父母隨后趕到，葛大杰和仇慕就離開了許家。柳莎莎的死很快就傳得沸沸揚揚，關于她的流言蜚語更是滿天飛，大多數知情者都懷疑是許志逸干的。鄒雄下班回到家，鄒桐就迫不及待向他匯報許子蒙媽媽被害的事，她想長大以后當警察，鄒雄連夜打電話提醒葛大杰要仔細調查取證，不要被社會輿論左右。?
當天晚上，葛大杰召開案情分析會，陳謙和向他匯報了案發現場的情況，柳莎莎被人用被子捂死以后強J，事后又在脖子上捅了一刀，葛大杰匯總了大家的證據，確定了偵查方向，首先排除入室搶劫殺人的嫌疑，然后派刑警分頭從許志逸夫婦的社會關系開始查起。
陳謙和很晚才下班回家，急忙端起桌上的冷菜冷飯吃起來，陳碩趕忙戴上耳機，不想聽到父母吵架，陳妻向陳謙和打聽案情的進展情況，還極力替許志逸辯解，陳謙和對她不冷不熱。第二天一早，陳謙和向葛大杰提供了現場的檢測報告，他把柳莎莎體內的體液送沈陽檢測，需要一個月時間才能出結果，陳謙和檢查門鎖沒有被破壞，房間內沒有外人的指紋，也沒有外人進入的痕跡，顯然是家人作案，葛大杰讓他把所有證據再重新檢測一遍。
刑警們分頭對鄰居和柳莎莎的同事進行詢問，大家紛紛指責許志逸作風不檢點，三年前和兩個女演員有不正當關系，最后女演員被開除，許志逸向柳莎莎認錯，之后他們家又恢復了平靜，因為許志逸夫婦社會關系廣泛，刑警們只能沒日沒夜加班走訪。
柳莎莎被害一案在社會上引起很大反響，局長迫于輿論壓力，讓葛大杰10天內必須破案，他只好硬著頭皮答應下來。
鄒雄派兩個年輕的檢察官來刑警隊了解案情，仇慕把滿滿一桌子的卷宗搬出來讓他們一一核對，里面有走訪了四百多人的詢問筆錄。一大早，柳母就當街攔住葛大杰和仇慕的警車，逼他們盡快抓住兇手，為柳莎莎伸冤，葛大杰讓刑警騎自行車從許子蒙學校到市歌舞團模擬了一邊，他和仇慕開車在后面跟著，這一段距離正好用了十分鐘時間，葛大杰和仇慕向市歌舞團門衛馬大爺了解到許志逸是7點45分到單位，比平時晚了十五分鐘，可是從作案到換下血衣抹去痕跡至少需要40分鐘時間，許志逸顯然沒有作案時間。
葛大杰剛想和仇慕離開，仇慕突然返回去再次向馬大爺打聽，得知許志逸到歌舞團后就再也沒有出去過，馬大爺反復說明許志逸人很好，就是有點花心，前兩天還送他兩貼膏藥，仇慕進門的時候分明看到馬大爺在打盹，還懷疑許志逸是想用膏藥收買馬大爺。就在這時，刑警隊員向葛大杰匯報，他調查出柳莎莎聚會時認識了一個做建材的老板，兩個人關系曖昧，而且就在案發前柳莎莎還和他有聯系，許志逸曾經去威脅過建材老板。葛大杰向柳母了解到許志逸人很好，就是有點花心，自從三年前出軌事發以后，許志逸就再也沒有過外遇，葛大杰向她詢問柳莎莎的私情，柳母解釋柳莎莎就因為報復許志逸才和建材老板好上的，柳母看葛大杰總是詢問許志逸的事突然恍然大悟，承認許志逸曾經求她不要把他們兩夫妻關系不好的事說出去，還借口對許子蒙影響不好，柳母記得許志逸曾經打過柳莎莎，還威脅要殺了她，而且許志逸回家以后先打的110報警電話。
刑警隊員很快了解到建材老板已經和柳莎莎斷了關系，可柳莎莎總是騷擾他，葛大杰向許志逸的父母了解情況，許母覺得許志逸和柳莎莎感情很好，許志逸不可能動手打人。許子蒙因為傷心不去上書法課外班，許志逸只能對他好言相勸，許志逸父母隨后趕來，許母讓老伴陪許子蒙進去上課，她就把警察去家里調查取證的事告訴許志逸，許志逸信誓旦旦保證沒有殺人，讓母親放心。柳母急匆匆趕來，堅持要帶許子蒙回家，許母和她據理力爭，許子蒙想和奶奶走，許志逸反而勸他先跟著姥姥回去，還向柳母說明原因，柳母根本不領情，強行把許子蒙帶走了。
葛大杰和仇慕再次來到歌舞團，向門衛馬大爺反復確認許志逸在案發當天上午確實沒有出去過，可他們倆還是不放心，仇慕向附近水果攤老板娘打聽到當天上午九點多許志逸買了兩斤橘子就走了，葛大杰立刻向陳謙和了解柳莎莎的死亡時間，他覺得有可能是九點以后作案，這就充分證明許志逸有作案時間，仇慕斷定許志逸作案后，偽造入室殺人的假象，可葛大杰還是覺得哪里不對勁。
陳謙和的助手小丁也覺得不對勁，因為柳莎莎的臥室太干凈了，沒有許志逸的指紋，可陳謙和還是覺得許志逸的嫌疑最大，他有可能清理了臥室的指紋，故意給警方不在現場的證據，葛大杰向陳謙和詢問許志逸買的那兩斤橘子的下落，陳謙和答應明天再去案發現場排查。
許志逸猶猶豫豫來到公安局，向刑警了解案情的進展情況。就在這時，局長打電話催葛大杰盡快破案，因為市領導迫于輿論壓力，向局長施壓，葛大杰答應十天之內破案，現在已經過去七天，還剩下三天時間，仇慕想正面接觸許志逸，可葛大杰總覺得不對勁，沒想到許志逸自己找上門來，他借口順路來詢問進展情況，葛大杰反問他有沒有線索，許志逸反復重申他沒有作案動機，更沒有作案的時間，案發當天他一上午都在辦公室，只是先后接了兩個傳呼，仇慕揭穿他有作案時間，許志逸對他們倆的證據提出質疑，當面承認自己的婚姻已經到名存實亡的地步，可還沒有到要置柳莎莎于死地的地步。
葛大杰拿出水果店老板娘的照片，許志逸立刻傻眼了，他只好承認喜歡本單位女演員袁立芳，買水果去袁立芳家里，袁立芳曾經逼他離婚，許志逸沒有答應，袁立芳就找了新的男朋友，許志逸本來想勸袁立芳，可沒想到她男朋友鄭天突然來了，許志逸就離開了，葛大杰要來袁立芳的聯系方式，派刑警立刻去找袁立芳取證，還派刑警跟蹤許志逸，發現他到公用電話亭給袁立芳打電話，讓袁立芳幫他作證，沒等許志逸說完，袁立芳就把電話掛斷了。
陳謙和帶小丁再次回到柳莎莎家里，發現屋外門框上有兩個陌生的指紋。與此同時，許志逸來到袁立芳家，鄭天不容分說強行把他推到門外，許志逸拜托鄭天為他作證，鄭天斷然拒絕，許志逸只好負氣離開。隨后，鄭天敲開鄰居陳姐的家門，口口聲聲稱他和袁立芳要結婚了，警告陳姐不許亂嚼舌根，陳姐嚇得驚慌失措。鄭天回屋警告袁立芳不要再和許志逸糾纏，想盡快和她結婚，刑警隊員向葛大杰匯報了許志逸打電話讓袁立芳作證的情況。
葛大杰和仇慕向袁立芳了解情況，她承認何喜之有是普通同事關系，而且案發當天根本沒有見過他，鄭天承認一直和袁立芳在一起，也否認見過許志逸，就連鄰居陳姐也否認見過許志逸。當天夜里，天上電閃雷鳴，下起了瓢潑大雨，可鄒雄，葛大杰和仇慕都要繼續加班，葛晴被雷聲嚇得大呼小叫，葛妻在一旁守著她，柳母擔心許子蒙害怕，就一直照顧許子蒙睡覺。
轉眼九天時間過去了，葛大杰和仇慕還在夜以繼日整理證據，分析案情，始終沒有發現另外的線索，所有的矛頭都指向了許志逸，鄒雄帶檢察院的工作人員也來參加案情分析會，仇慕向專案組詳細講述了案件的經過，案發前一天，柳莎莎給建材老板打電話，許志逸回家把他們的談話打斷了，許志逸和柳莎莎因此發生了口角。
許母擔心許志逸被誣陷，就勸他為自己洗脫嫌疑，許志逸連夜來求袁立芳為他作證，沒想到鄭天突然追上來，威脅恐嚇許志逸，然后就帶袁立芳離開了。仇慕認定許志逸案發當天上午回家，先和柳莎莎發生性關系，又和她發生口角，一氣之下把她殺死，然后偽造了入室殺人的假象，仇慕提請專案組想正面接觸許志逸，可鄒雄卻覺得證據不足，不同意拘留許志逸，仇慕和葛大杰都認定許志逸有作案嫌疑。
與此同時，許志逸急匆匆回到市歌舞團，把自己寫的推理小說全都燒掉，馬大爺立刻打電話向保衛科匯報，保衛干事趕到辦公室，看到許志逸鎖著房門在焚燒手稿，他們把許志逸抓起來，然后向專案組匯報情況，還把殘余的手稿也交上來，仇慕發現小說里的作案情節和柳莎莎被害的現場一模一樣，更加確定許志逸是殺人兇手。就在這時，歌舞團保衛科干事來向專案組匯報，許志逸畏罪潛逃，葛大杰和仇慕立刻帶刑警隊隊員前去追趕。
仇慕等人很快追上許志逸，許志逸情急之下跳河逃走，仇慕奮不顧身下河抓人，不幸溺水。與此同時，鄰居向柳母匯報了許志逸殺人逃逸的消息，許子蒙立刻驚呆了。仇慕被送到醫院，終因搶救無效死亡，葛大杰立刻打電話通知鄒雄，又帶仇曙光來到醫院，仇曙光趴在仇慕的身上傷心地嚎啕大哭，葛大杰和鄒雄一起發誓要把仇曙光養大成人，葛大杰永遠也忘不了當年仇慕替他擋了一刀，不但丟了一個腎，妻子也離他而去，從此仇慕就和仇曙光相依為命，葛大杰越說越傷心，忍不住失聲痛哭。
第二天一早，葛大杰把仇曙光帶回家，讓他以后就住在這里，當這個家的長子，葛妻讓葛晴帶他去房間玩，就向葛大杰了解人壽保險賠償金的事，葛大杰讓她全權處理，就回刑警隊審訊許志逸了。陳謙和得知仇慕身亡的消息，心里很難過。許志逸矢口否認殺死柳莎莎，還百般狡辯。
鄒雄派檢察官仔細排查了所有的卷宗，他們沒有找到許志逸作案的直接證據，鄒雄擔心仇慕的犧牲會對這個案子帶來壓力，就派那兩個檢察官放下手頭的工作，全力跟進這個案子。葛大杰對許志逸苦苦相逼，讓他如實交代之間的罪行，爭取夸大處理，可許志逸卻顧左右而言他，還擺出一大堆的哲學理論來為自己開脫，葛大杰當面揭穿許志逸找袁立芳作偽證，許志逸一口咬定和袁立芳有私情，而且他都沒有來得及穿好外罩，從窗戶里跳出去的，葛大杰就拿出袁立芳，鄭天的證言，他們倆都否認見過許志逸，而且堅稱案發當時他們倆在一起。
鄒雄提醒葛大杰不要沖動，更不要疲勞審訊，可葛大杰根本冷靜不下來，他發誓一定要在下班以前審出結果，給仇慕一個交代。仇慕的葬禮如期舉行，局長和刑警隊的同事都來為他送行，葛晴和鄒桐也陪仇曙光為父親默哀。
就在這時，葛大杰急匆匆來到仇慕的墓前，向大家宣布許志逸已經招供，可他話都沒說完，就因為連日來的勞累暈倒在地。鄒雄和兩個助理檢察官仔細核對了許志逸的口供，發現其中有很多漏洞和矛盾的地方，而且至今沒有找到許志逸的血衣和兇器，鄒雄覺得事有蹊蹺，葛大杰不想讓檢察院提前介入，擔心許志逸會負隅頑抗，鄒雄也只好照辦。
陳謙和下班回家，陳妻就迫不及待向他打聽許志逸的情況，她依舊不相信許志逸會殺人，讓陳謙和拿出證據，可他卻置之不理，只是替死去的仇慕不值。陳謙和帶著小丁再次來到柳莎莎家，發現被子上有兇器留下的血跡，柳母也承認案發當天見過那把水果刀，可許志逸回來以后就不見了，葛大杰就苦苦逼問許志逸，他承認把水果刀收起來了，借口擔心水果刀上有他的指紋，害怕引起警方的懷疑，就把水果刀扔掉了，葛大杰立刻帶他去找。