三十年前，唐龙生伙同他人制造了徐氏惨案。30年后，唐龙生摇身一变成了上海赫赫有名的警局分局副局长，当年徐氏惨案的凶手们也成了上海滩有头有脸的人物。其收养的范有根之子刘志文是他在警局的左膀右臂，寄养在把兄弟俞剑飞家的私生子俞笑周也成了刘志文的同事。在一次追击毒贩的案件中，刘志文拼死救出俞笑周和唐龙生的女儿唐梦云，却落下了见了手铐就头晕的毛病。

刘志文刚从当年当铺老板处得知自己身世的一点秘密，知道自己可能是三十年前惨案凶手的儿子，但是为什么当年的受害者唐龙生会收养自己，这让刘志文大惑不解。当他正想再次去找寻当铺老板问个究竟的时候，当铺老板却意外被车撞死，刘志文更觉得此事蹊跷。回头找到唐龙生。

刘志文刚从当年当铺老板处得知自己身世的一点秘密，知道自己可能是三十年前惨案凶手的儿子，但是为什么当年的受害者唐龙生会收养自己，这让刘志文大惑不解。当他正想再次去找寻当铺老板问个究竟的时候，当铺老板却意外被车撞死，刘志文更觉得此事蹊跷。回头找到唐龙生，唐龙生在他的追问下，说出了发生在24年前的一桩血案，刘志文震惊自己的身世，原来自己真是杀人凶手之子。

连载小说的出台更引发了把兄弟们之间的惊恐和相互猜疑，银行家谈成义度日如年，唐龙生与仇阿斌之间矛盾升级，唐龙生坚决反对，两人不欢而散。仇阿斌决定自己动手，可手下不得力，没有成功。刘志文从连载小说联想到24年前血案，觉得此事恐非偶然巧合，遂抓紧调查，又了解到义父唐龙生多年前曾有一子。他顺着小说作者提供的地址找到了几个了解唐龙生前女友情况的老人，同时又在黑帮的追杀下险些丧命。

谈成义的有意躲避让刘志文不解，而当铺老板的意外身亡让刘志文震惊，刘志文追入谈成义家，却发现谈成义如不死鸟小说中描写的那样被枪杀在自家的床上，而床边却放着刘志文的手枪和手铐，刘志文不可思议地看着眼前的一切，俞笑舟赶到现场，帮刘志文销毁了所有对其不利的证据，称不相信刘志文杀人。

几乎崩溃的刘志文终于向俞笑舟坦白了自己可能就是杀死谈成义凶手的事情，俞笑舟坦言自己也从现场发现了破绽，但为了俩人间的承诺，他答应帮助隐藏真相。刘志文更痛苦了，不知是否该向警方投案自首。一种眩晕袭来让他不能够摆脱。刘志文开馆验尸，曾玉清的墓地里真的有一具女性尸体，这让刘志文不得不相信曾玉清已经死的事实。

唐梦云再次接到连载小说的投稿，这一次故事里的凶手要在周末杀掉一个企业家！刘志文再次险些被狙击步枪击中，他深知自己已经毫无退路。俞笑舟发现刘志文一直在摆脱自己的保护，俩人争吵，刘志文索性背水一战，要带俞笑舟去尼姑庵面见曾玉清。在尼姑庵，刘志文和俞笑舟发现曾玉清已经被杀死，现场依旧有刘志文留下的死证据手铐！同时，也发现了连载小说的手稿。

连续两次发病杀人的刘志文要自首，被俞笑舟拦下。俞笑舟认为既然曾玉清是连环小说作者，则死不足惜。二人再度隐藏了证据。曾玉清的死，使得把兄弟们暂时松了一口气，但俞剑飞却为当年放过曾玉清而付出了代价，自切小指。俞剑飞认定隐患尚未除掉，更加忧心忡忡。

刘志文和俞笑舟围绕着真假曾玉清尸骨这个疑问各自向真相前行着，唐龙生和俞剑飞心急如焚，拼命掩盖真相。仇阿斌终于得知了徐云山见到刘志文曾经清醒片刻的秘密，遂秘密绑架了徐云山藏匿起来，同时，改变了追杀刘志文的命令，让手下不惜一切代价要活捉刘志文！

萧楠还是被人杀死了，现场仍旧有刘志文的手铐！俞笑舟更觉得此事并非像表面呈现的那么简单，决定先藏匿证据，但随后赶到现场的唐龙生发现了破绽。酒醉在家的刘志文得知萧楠已死，遂举枪要自杀，被俞笑舟阻拦。俞笑舟坦言，这是他最后一次为刘志文保密。刘志文问俞笑舟为何不报杀母之仇，俞笑舟冷冷告诉他要先查明真相。

仓皇逃命的刘志文潜入房东老太太公寓，发现线索又被人掐断了。唐梦云再三追问父亲唐龙生为何要通缉刘志文，唐龙生只得把刘志文发病杀人的事情说出，但唐梦云却觉得此事有悖常理。俞笑舟到经常与刘志文喝酒的酒吧，果然看到刘志文留下的纸条，追到小巷，让刘志文赶紧自首，否则断然逃不过黑白两道的追杀，但刘志文却跑掉了。

唐龙生一方面加强对刘志文的通缉，一方面争取说服仇阿斌放掉徐云山，但仇阿斌矢口否认。俞剑飞有意帮唐龙生对仇阿斌下手，遭到唐龙生反对，他已经投鼠忌器了。唐梦云对俞笑舟突然转变对她的态度而非常不满，俞笑舟面对极有可能是自己同父异母妹妹的唐梦云有苦难言。

唐梦云又收到了第三次连载小说投稿，这一次凶手扬言要杀掉一个酒店老板。马国栋恰恰就是几家酒店的董事长！唐龙生要阻止刊发连载小说，遇到来自几个方面的障碍，只得作罢。马国栋要带家人逃往美国避难，却被仇阿斌以胁迫手段留下。仇阿斌要借马国栋引出凶手。走投无路的刘志文寻机将唐梦云挟持了！唐龙生如雷轰顶！

唐龙生亲自上门请求仇阿斌暂时放过对刘志文的追杀，心怀叵测的仇阿斌假意答应了。唐龙生又撤掉了对刘志文的通缉令，遭到胡规庸的质问。唐龙生坦言要保护女儿安全，获得胡规庸的理解。俞笑舟为查明真相，依旧要追捕刘志文，却发现已经调动不了警局的力量。被挟持的唐梦云似乎看透了喜欢自己的刘志文并不想伤害她，就利用这一点折腾刘志文，想寻机逃脱。

唐梦云逃跑未果，刘志文对她开始不客气了。俞笑舟接到报警，单独赶到现场，发现刘志文用刀顶在了唐梦云的脖子上。俞笑舟想用自己换人质遭到拒绝，刘志文说要等到周末证明自己不是连环杀手。俞笑舟放过了刘志文和唐梦云，让随后赶来的警方扑空。唐龙生看破俞笑舟，急忙与俞剑飞商议对策，设计将俞笑舟关了禁闭。俞笑舟的母亲张佩萍闻讯病倒！

唐梦云得知刘志文于徐云山失踪的确无关，便趁机对筋疲力尽熟睡的刘志文捅了一刀，刘志文掐住唐梦云的脖子，随后松了手，说自己反正也无路可逃，不如索性死在唐梦云手里。唐梦云下不了手了！唐龙生安排俞剑飞深夜面见了被禁闭的俞笑舟，父子俩看似敞开肺腑，实则都保留了一手。俞笑舟表示哪怕丢掉性命也一定要查清刘志文是否装病连续杀人的真相。

俞剑飞深夜潜入唐龙生家，却被已有所察觉的唐龙生用枪控制住了！俞剑飞坦言：他发现实际上是俞笑舟在利用刘志文报杀母之仇，所以他来是想说服唐龙生一起去干掉仇阿斌和马国栋，再干掉刘志文，以此阻止俞笑舟进一步的行动。唐龙生拿不准，表示要等着看看马国栋到底是不是还会被杀掉。俞笑舟收买了看押他的警员逃了出去。唐龙生闻讯，觉得俞剑飞的分析也许真对了。

唐龙生和俞剑飞赶到马国栋藏匿的酒店，发现仇阿斌果然在场。唐龙生提出转移马国栋以确保他的安全，遭到仇阿斌和马国栋的拒绝。仇阿斌似乎很有信心，声称这一次一定要让敢来的凶手落网。营救唐梦云的人觉得俞笑舟同样是障碍，准备将其除掉。

刘志文被俞笑舟用枪制服了。刘志文万念俱灰，承认自己可能就是杀害曾玉清的凶手，听凭俞笑舟报仇。俞笑舟说今晚来就是要看谁将出现去杀马国栋，以此顺便查证刘志文究竟是否凶手。刘志文承诺，若没有凶手出现，他将从楼顶跳下去自裁。

俞笑舟意外被带回警局看押。仇阿斌悄悄带唐龙生到了一处隐秘别墅，说真的马国栋实际上藏在了这里。二人进入，却发现马国栋已经被杀，现场仍旧有刘志文的手铐和瑞士军刀！唐龙生和仇阿斌都糊涂了。唐龙生急令解除对俞笑舟的看押，让他赶赴现场参与侦查。几乎所有的人都认定了可能是刘志文再次杀人，但唐龙生、俞笑舟、仇阿斌都不以为然。

俞剑飞跟踪俞笑舟被发现了。俞剑飞承认是自己开枪打死了酒店的马国栋，俞笑舟却告诉他杀错人了。俞剑飞感觉到俞笑舟态度的变化，认定他已经在怀疑唐龙生，遂到墓地紧急密见唐龙生。唐龙生确定是仇阿斌投稿、栽赃刘志文连续杀人，下一个将要杀的非己即俞剑飞。

唐龙生没想到刘志文居然出现在他家门口，他未慌张，将刘志文引进了家中。刘志文经过一连串质问，基本确定唐龙生在撒谎，拿走了唐龙生的手枪。他现在要查清俞笑舟是否与唐龙生在合谋。俞笑舟想起了刘志文的那个兄弟，追到了棚户区，没想到身后不但跟着俞剑飞，还有仇阿斌的人。

唐龙生见女儿平安回家，喜出望外。但随即接到俞剑飞电话——俞笑舟去追仇阿斌的人了！唐龙生让俞剑飞匿名报警后，，他亲自带人包围了仇阿斌的老巢。仇阿斌很沉着，让警方彻底搜查，果然未见刘志文和徐云山。唐龙生只得撤兵。俞剑飞单独见了仇阿斌，仇阿斌承认刘志文的确在自己手里，但他不想交给任何人，要亲手结果他。

刘志文冒死引开追杀者的行为感动了唐梦云，她苦苦乞求唐龙生赶紧解救刘志文，唐龙生只得应允。唐龙生见了俞剑飞，得知刘志文果然在仇阿斌处，判断仇阿斌一时不会对刘志文下毒手。俞剑飞明白了：仇阿斌是想通过刘志文激活徐云山的记忆，得到藏匿黄金的地点！

唐龙生和俞剑飞的车分别被俞笑舟的人劫持到了万国公墓，原来，这一切都是仇阿斌精心策划的阴谋——他的手下正在挖掘着一个新的墓坑。仇阿斌的人将唐龙生捆绑，仇阿斌告诉他：现在就要干掉连环杀手的元凶！唐龙生为自己辩解无用，俞剑飞也同意仇阿斌的分析，唐龙生万念俱灰。

唐龙生被举报一事已查清，确系诬告。安全委员会特别嘉奖了侦破连环杀人案件的唐龙生及其部属，晋升唐龙生为正局长，俞笑舟为副局长。现在只需要将“仇阿斌的帮凶”刘志文捉拿归案，一切就可以圆满结束了。唐龙生了解到了报社同时收到两份稿件的事情，甚为不解。

报社又收到了连载小说投稿，这一次凶手声称要与大侦探做最后一次较量，要杀掉一个办错案且刚被提升的警局局长。唐龙生问俞笑舟：这一次要杀的是我还是你呢？俞笑舟心服口服了！刘志文趁着夜色试图潜入精神病院，正准备进入，却被赶来的唐梦云死死拦住。唐梦云告诉他：俞笑舟已经在这里布下了天罗地网！

刘志文告诉唐龙生，他已经干掉了俞笑舟。唐龙生提出要看一眼尸体，刘志文也答应了。在俞笑舟的住处，唐龙生看到俞笑舟果然已经死了，随即翻脸，掏出了贴身藏好的手枪对准了刘志文……唐龙生这一次才说出了所有的真相，最后要做的就是要把刘志文抓住，激活徐云山的记忆，得到藏匿黄金的地点。

唐龙生颤抖了，无法对自己的儿子开枪……唐龙生疯了！对着天花板将手枪里的子弹全部射了出去！唐梦云赶到了，误认为是俞笑舟逼疯了唐龙生，掏出那把唐龙生的手枪对准俞笑舟开枪，幸亏第一发子弹是唐龙生放的空包弹。唐龙生被送进了精神病院，等候专家鉴定。至此，连环杀人案宣告彻底结束。

疯人院里的徐云山趁警察不备，将装疯卖傻的唐龙生用被子闷死，徐云山老人三十年的等待终于有了结果，亲手结束了唐龙生罪恶的一生。解放在即，国共两党的战争愈演愈烈，带着原本属于人民的清代宝物，刘志文与唐梦云奔赴延安，投身战斗。而俞笑舟继续留在上海做潜伏工作，期待着解放的那天能与刘志文的再次相遇。上海的夜空下，灯红酒绿继续上演，这个关于无名英雄的传说将永远被人传颂下去。