故事發生在中昌省河昌市，1991年初，農歷臘月二十八，家家戶戶都在迎接即將到來的新春佳節，地處東北的河昌市天寒地凍，積雪遍地，可依舊阻擋不了百姓們迎接新年的熱情和喜悅之情，家家戶戶張燈結彩，街上熱鬧非凡，人們來到集市上選購年貨。
河昌市公安局大山子派出所副所長高建設在集市上吃了一碗面條，順路買了一把小凳子，就急匆匆趕回家，半路被人從背后打暈。值夜班的煤礦工人發現他立刻報警，刑警隊隊長胡兵帶人趕到現場，高建設已經死了，他身上的配槍也不見了。
高建設是秦川做刑警的啟蒙者，從1986年到1990?年秦川在派出所做了四年民警，1990年的時候，秦川受高建設的啟發和指引重新考了大學，高建設是秦川入警的啟蒙者，就在秦川入學一年的時候高建設遇害身亡，秦川在高建設的墓前發誓大學畢業以后就回河昌市當刑警。
轉眼四年過去了，殺害高建設的兇手還沒有落網，秦川法律系畢業以后在中昌市實習半年，主動要求回到河昌市，他被分配到西山分局刑警隊做副大隊長。秦川第一時間來到高建設的墓前，大山子派出所民警葉茂生陪他一同前往，秦川發誓要找到真兇。
秦川先去檔案室調取了高建設案子的卷宗，然后再去刑警隊報到，迫不及待向大隊長胡兵打聽案情進展，胡兵明確講明此案沒有任何進展，早已經歸檔了，秦川不甘心就此放棄，他想重新啟動此案的調查，胡兵對他先斬后奏的做法大為不滿，一再強調現在首要任務就是抓小偷小摸，因為西山礦區已經長達半年不發工資，刑警隊人手不夠，胡兵讓他全力以赴抓小偷，秦川以沉默表示抗議，胡兵只好做出讓步，提醒他不要耽誤刑警隊的工作。
秦川下班回家，母親和妻子何青蓮正在準備晚飯，葉茂生和李文隨后趕來接女兒葉海平，李文是河昌市公安局民警，她和丈夫葉茂生平時工作很忙，經常把葉海平放到秦川家，秦母和何青蓮對葉海平關愛有加，葉海平把秦川的兒子秦海正當親弟弟，兩家人親如一家。
何青蓮邀請葉茂生和李文在家里吃飯，秦川把葉茂生叫出來喝酒，把今天和胡兵之間的爭執一五一十講出來，葉茂生埋怨他太沖動，第一天上班就和上級起沖突，秦川耿耿于懷的事胡兵不作為，四年時間都沒有查清楚殺害高建設的兇手。
西山煤礦已經七個月沒發工資了，礦上好不容易在年前籌集了上百萬的現金，準備給工人們發工資，保衛科肖科長知道此事重大，他安排保衛科干事在金庫值班，他親自帶三個干事在會議室蹲守，還提醒大家不要掉以輕心。
七點左右，三個蒙面劫匪開著一輛吉普車來到西山礦區大院，外面鞭炮齊鳴，保衛科干事沒有聽到汽車聲，等他們反應過來為時已晚，三個劫匪拎著長槍沖進會議室，對肖隊長四人瘋狂掃射，他們當場被打死。倉庫值班的保衛科干事聽到動靜趕忙出來一看究竟，其中一個長發女劫匪開槍把電源打斷，樓里一片漆黑。
保衛科干事帶著兒子洗完澡回來，也被劫匪殘忍殺害。三個劫匪沖進金庫，他們和值班干事們展開激戰，其中一個劫匪在金庫外面裝炸藥，保衛科干事小毛和同事拼命抵抗，死死守護金庫的現金。七點三十八分，秦川接到西山煤礦發生了重大持槍搶劫殺人案，他和葉茂生立刻趕往現場。河昌公安局刑警隊重案民警肖慶東隨后趕來，他們一起來到保衛科值班室，先后發現了十一個被打死的保衛科干事，三個劫匪早已經逃之夭夭，所幸上百萬的工資保住了。
西山分局局長戴長江和胡兵隨后趕到，秦川向他們簡單匯報了現場的情況，河昌市公安局局長韓敬東急匆匆趕來，他向秦川了解了死傷情況，然后去現場一一進行排查，八點二十五分，韓敬東派人去車站碼頭排查嫌疑人，把各警區一把手叫到西山礦區待命，就地成立專案組。
八點四十一分，西山礦專案組指揮部召開緊急會議，韓敬東傳達了省廳的命令，全市各部門每四個小時匯報一次案情進展，戴長江從來沒有辦過這么大的案子，他心里沒底，而且三個劫匪手里有槍，而且心狠手辣，省廳會派謝道新副廳長親自來坐鎮指揮。
韓敬東當眾宣布全市各分局各警種取消休假，全體投入作戰，戴長江讓各派出所民警全員待崗，不破案就不許回家，消極怠工的人就地免職。戴長江派秦川和胡兵各帶一隊偵查員去南北兩區摸排，隊員們都想跟著胡兵，戴長江讓秦川挑人，秦川挑了李保安和趙永成，他想把葉茂生也調來參戰。
1995年1月29日早上七點半，秦川帶著葉茂生，李保安和趙永成去北區摸排，北區一共有二百多戶，秦川熬夜做了一張詳細的住戶情況調查表，讓他們挨家挨戶去走訪。西山煤礦保衛科干事沈朋新事發當晚值班，他因為胃痛去醫院輸液，韓敬東和戴長江對他進行仔細盤問，還帶他去礦區醫院核實情況，確定他所說屬實。
肖慶東來醫院找小毛了解情況，小毛描述了那個女劫匪的體貌特征，他又查了現場留下的彈殼和雷管，沒有發現任何線索。技術處技術員聶興民對劫匪留下的吉普車進行嚴密排查，發現車座上又人造絲假發。一天一夜過去了，案情沒有任何進展，韓敬東心急如焚，秦川想再去現場找線索。
秦川帶著葉茂生，李保安和趙永成一天一夜不眠不休進行摸排，也沒有查出有價值的線索，葉茂生突然想起集市上賣白條雞的白玲手上多了一枚大金戒指，秦川對他置之不理。
秦川不甘心，決定再去現場找線索，他立刻趕往專案組指揮部匯報，葉茂生緊隨其后跟過去，讓李保安和趙永成抓緊時間休息一會。晚上九點二十五分，戴長江和韓敬東連夜召開案情分析會，秦川和葉茂生沒有接到通知，可他們想參加，韓敬東破格同意他們旁聽，專案組會議室里坐滿了各部門領導，秦川和葉茂生坐在一邊。
韓敬東把各個部門摸排的情況做了匯總，這是一起有預謀的暴力搶劫工資款案，嫌疑人對西山煤礦情況很熟悉，有很強的反偵察能力，搶劫未遂后棄車逃走，案發現場有十一具尸體，其中十名已經查清楚，還有一個至今沒有查出死者的身份。
秦川不顧葉茂生勸阻，建議對十一號無名尸進行調查，從他身上打開缺口，戴長江分析那個人是來找保衛科干事的，韓敬東覺得秦川說的有道理，懷疑無名尸是嫌疑人之一，秦川建議重點排查無名尸，韓敬東派西山派出所和分局分頭去查，還讓個勞教所，拘留所的在押人員檢舉。
河昌市的春節被西山礦案徹底打破，整座城市關門閉戶，空空蕩蕩，人心惶惶，沒有一絲年味，全副武裝的公安民警在大街小巷，交通要道上日夜巡邏，圍堵清查，成了河昌人對這個春節的集體記憶，在這種恐怖而陰沉的氛圍下，1.28大案案發已經過去一周，全市范圍內的摸排工作進行了一輪又一輪，但案件的偵破依然沒有實質進展。
秦川帶著葉茂生按照嫌疑人的逃跑路線排查，最后來到選煤廠的礦道，這是高建設上班的必經之路，高建設就是這里被暗害的，礦道墻外就是九號家屬區，秦川和葉茂生分頭去家屬區了解情況。
西山分局九號派出所民警杜逢春再次來家屬區走訪調查，他拿出十一號尸體面目全非的照片讓退休的掘井工人陳海山辨認，他不認識，杜逢春聽說他三兒子陳小冬和老伴蘇秀云都不在家，好奇打聽他們的去向，陳海山很不耐煩，聲稱他們去省城走親戚。
葉茂生找小區大媽們打聽情況，聽說前幾天有一個很漂亮的女人來過，柱子撿了一個假發套，二十元錢賣給鄒家發廊，葉茂生立刻找柱子去撿到假發的現場指認。經過技術部門檢測，假發和汽車座套上的材質一模一樣，確定就是劫匪之一留下的。
戴長江分析嫌疑人是當地人，故意戴假發套混淆視聽，建議去九號家屬區排查，秦川覺得西山礦案和高建設的案子有關聯，懷疑嫌疑人用的是高建設被搶的槍，胡兵知道秦川放不下高建設的案子，故意把這兩個案子關聯在一起，他當眾向秦川提出質疑，秦川不服氣，就和他據理力爭，兩個人一言不合就吵得不可開交，韓敬東大聲制止他們，讓秦川去找聶興民去查一下現場有沒有高建設那把槍，如果有就并案調查，沒有就排除干擾。
秦川連夜來找聶興民，聶興民熬了幾天幾夜，他實在挺不住了，秦川苦苦懇求他辛苦查一查，聶興民拗不過他，只好熬夜測槍。胡兵來九號派出所開碰頭會，杜逢春向派出所所長何玉濤匯報了排查結果，陳海山有三個不爭氣的兒子，大兒子去原山了，至今沒和家里聯系，二兒子陳小秋去韓國打工，因為打架斗毆被抓過，三兒子陳小冬和蘇秀云案發后去省城了，杜逢春建議把陳家三兄弟列為嫌疑對象。
聶興民連夜做了檢測，嫌疑人使用的手槍彈痕不是高建設的，秦川再次來到案發現場，十一號尸體遠離火源，可他被燒得面目全非，秦川確定他是嫌疑人，他被同伙毀尸滅跡，韓敬東正好來現場，秦川就把自己的想法說出來。
就在這時，省廳派的五個專家來到現場，韓敬東急忙出去迎接，他們分別是全國痕跡專家曹忠恕，刑偵處破案高手魏寧，公安廳副廳長謝道新，他還是刑偵專家，赫赫有名的法醫吳畏，還有技術處處長王德倫。
專家們一到現場就投入緊張的工作，韓敬東派肖慶東帶著吳畏和王德倫對十一號尸體進行檢測。秦川陪曹忠恕來到案發現場，他們最后來到十一號無名尸位置，曹忠恕對現場進行仔細排查，發現屋頂有彈痕，他讓秦川配合模擬十一號被害的過程。
吳畏和王德倫在十一號尸體上查到兩處貫穿傷，還從他體內取出了鉛彈，這不能造成貫穿傷，他們剛開始認為貫穿傷是獵槍造成的，緊接著就在十一號右頰部發現了特殊的彈道痕跡。
吳畏和王德倫經過縝密排查，查出十一號尸體兩處貫穿傷是獵槍和手槍造成的，這和曹忠恕分析得如出一轍，曹忠恕帶專家組成員和韓敬東等人來現場，還原了十一號無名尸先被手槍擊中右頰部，幸存的保衛干事親眼看到同事張義文（八號尸體）被劫匪用獵槍擊中胸部，曹忠恕分析張義文掙扎著用手槍還擊，結果被劫匪又補了一槍。
魏寧覺得張義文不可能向同伴開槍，曹忠恕就現場模擬了彈痕，確定張義文開槍擊中了十一號無名尸，之后同伙又用獵槍補了兩槍，其中一槍就故意在手槍槍口位置上，目的就是要把十一號毀尸滅跡，這就證實秦川的推斷是正確的，十一號無名尸就是犯罪嫌疑人之一，秦川認為十一號嫌疑人眼部有明顯特征，同伙為了掩蓋故意打他的眼睛，而且他還有一顆假牙。
戴長江派胡兵對全市牙科診所進行排查，重點排查眼部有特征的人，戴長江讓秦川查閱相關卷宗，謝道新建議發動群眾查無名尸的身份，韓敬東和他不謀而合，還要在報紙和媒體上公開懸賞五萬。
秦川區檔案室找到1991年4月份金鹿儲蓄所搶劫案，劫匪是兩個人作案，他們使用的是高建設的手槍，其中一個嫌疑人左眼下斜，也就是俗稱的擱楞眼，由于金路儲蓄所報案及時，劫匪沒有得逞。秦川建議把這三個案子病案調查，胡兵強烈抗議，秦川把嫌疑人的體貌特征和西山礦案相似，韓敬東同意秦川的分析，當即決定把這三個案子并案偵查，并向全市發出了懸賞通告，把三合犯罪嫌疑人的體貌特征公布出來。
秦川和葉茂生來到集市上，白玲送給秦川兩只雞，秦川婉言謝絕，讓她多留意犯罪嫌疑人。秦川和葉茂生忙得不可開交，李文給他們送來一大盒餃子，李保安和趙永成去牙科診所排查無果，他們回來向秦川報告，秦川把餃子分給他們。
何玉濤打電話向秦川匯報了一條線索，杜逢春查到姓司機老羅一月十七日在西山礦附近被蒙面的三男一女搶車，他趁機逃走還向鐵東所報了案，他描述的劫匪特征和西山礦案的嫌疑人一模一樣。秦川立刻趕往九號派出所，何玉濤把姓羅的司機請來問話，他詳細講述了被劫車的經過，有一個男人先上車，讓他去膠合板廠宿舍又接了兩男一女，到郊外把他趕下車，老羅報警后不久找到自己的車，里面有很濃的酒精味，老羅沒有看清蒙面劫匪的摸樣，只記得那個女人化了很濃的妝，可一點不像正常的小姑娘，懷疑她男扮女裝。
秦川向戴長江匯報此事，還讓司機老羅帶路去劫車現場，秦川建議在小區排查，戴長江派人給他幫忙。曹忠恕建議給十一號無名尸洗澡穿上衣服，還原他以前的樣子，吳畏和王德倫立刻去辦，他們洗去死者身體上的血跡，發現死者左臂上有一個蛇頭龍身的文身，曹忠恕派人把這個文身圖案下發到各個派出所，還有拘留所和看守所。
看守所的犯人指認出十一號無名尸體是陳小秋，而且陳小秋一年三季都穿著黃綠色軍用秋褲，胡兵想起杜逢春曾經懷疑陳小秋，他立刻向韓敬東匯報，韓敬東派他把杜逢春和何玉濤叫來，曹忠恕讓那個杜逢春詳細講一講陳小秋的情況，杜逢春曾經把對陳小秋的懷疑上報，可可他沒有確鑿的證據，曹忠恕暫時不想追責，派杜逢春把陳海山叫來。
戴長江親自詢問陳海山，他一問三不知，牙科診所的醫生以及紋身的老板交代陳小秋有假牙和文身。專案組把所有的線索匯總，確定十一號無名尸是陳小秋，還把他經常接觸的十幾個人列出來，魏寧覺得宋小軍，宋小民和孫哲有重大嫌疑，宋小軍介紹陳小秋去韓國打工，孫哲曾經在西山礦水電科工作，去年辭職不干了，韓敬東覺得陳小冬也有嫌疑。