旧上海租界内，有一所神秘的监狱，这里关押着最凶恶、最危险的重刑犯。在监狱的一间不见阳光的密室，里面囚禁着一个特殊的犯人——曾经在上海滩呼风唤雨、制造无数血案的黑帮头子杜百龙。警局探员唐琅在之前的一次银行劫案中因故被警察局长盛庭藩发配到了监狱当狱卒，在这里，唐琅碰上了今后的欢喜冤家——从英国学成归来的年轻女律师黄阙。

马德兴跑到车站想逃离上海。但是杜百龙已经追杀到了车站。与此同时，唐琅、黄阙也已赶到，在茫茫人海中寻找着马德兴。冯大勇带领警员们赶来支援唐琅，而杜百龙的手下也率帮众赶到。双方在车站附近展开了一场生与死的博弈。唐琅最终没能挽救马德兴的性命，他只好将眼光投向杜百龙报复名单中的下一个人——法官谢天鸿。唐与谢两人曾是警校好友，然而唐琅昔日的女友罗兰却嫁给了谢天鸿。

唐琅研究了一下那份被他从大火中救出又藏起来的杜百龙卷宗。一看之下果然发现很多漏洞，他一一向局长盛庭藩汇报之后却被告知不许再插手杜百龙案。唐琅无奈之下只得表面答应，实则暗中同冯大勇一起按照卷宗上的记录进行调查，他们首先要找的人叫刘阿根，他是杜白龙案的重要证人。黄阙发现唐琅手上有卷宗，两人又一次舌战一轮。

唐琅带着黄阙来到法租界，希望找到扒手小三。而一直对唐琅心怀怨念的黄阙，在跟随唐琅逃亡过程中，目睹了唐琅的所作所为也渐渐的对唐琅也有了新的认识，黄阙想也许是之前的自己误会了他。还没找到小三，两人被华界大联盟的人截下，带回面见杜百龙。杜百龙向唐琅提出合作，却被一心追查案件真相的唐琅拒绝。

在检查杀手的尸体之后三人发现杀手左手是假肢这一重要线索，然而未及细想三人就在呼啸而来的警笛声中匆忙逃走。盛庭藩和冯大勇带人赶来，冯大勇认为杀手的死者是因为唐琅在找替罪羊，真正的凶手还是唐琅。唐琅一行三人在医院的档案里查到杀手的病人照片，却没想到这人穿着警服。杜百龙是独自一人摸去了盛庭藩的家中，却被早已埋伏在那里的警察扑倒。

正当唐琅以为雨过天晴可以重回警察局的时候却被告知已被正式除名，唐琅唯有苦笑离开。唐琅来找黄阙，因为想要开办自己的侦探事务所却苦于囊中羞涩，想要向黄阙借钱。最后还是黄阙提出将自己事务所空着一间房子租给唐琅，唐琅虽然觉得有些受辱，但毕竟开事务所的地方找到了。盛庭藩死后警察局一直无主，谢天鸿、冯大勇、张华董都盯着局长的位子。

对唐琅接下这个案子，黄阙很不以为然。唐琅来到齐沧海家，着手勘察现场，刚一进入工作，他便与警方代表冯大勇发生了意见冲突。冯大勇经过一番合情合理的分析后，认定是有人从外边翻墙进入齐沧海家做案。唐琅在一旁冷静观察分析，认为应该是内部人所为。但齐沧海不但不接受唐琅的分析和判断，而且还下了逐客令！同时，黄阙也接到了一个奇怪的委托，杜百龙委托她打一场奇怪的官司。

唐琅跟在他们身后，趁黄阙被银行职员羞辱的时候趁乱扮作保安员偷回了资料。查阅之后黄阙发现，在名画买卖的那段时间果然有一笔巨额资金转到了一间叫“远东航运”的公司，可是继续追查之后却发现公司早已倒闭，只得到一个叫做王春来的名字。唐琅继续跟进齐沧海的案子，他找到美伦，准备设计让齐家的内奸现身。

齐家二妈找来律师开始筹划分遗产的事情，引起美伦和大妈的强烈不满。黄阙认为是二妈为了遗嘱而杀了齐沧海，唐琅却只是不置可否的笑了笑，一副高深莫测的样子。法医解剖的结果发现齐沧海的喉部没有灼伤痕迹，因而可以断定他在火灾之前已经死亡。

看着眼前这串神秘的钥匙，唐琅和黄阙心中很清楚，这一事件的幕后有一个非常厉害的人操纵着一切。通过一个线索，唐琅和黄阙打开了一个在码头的储物柜，储物柜内是一本账本，记录了多年前齐沧海和盛庭藩做假账，侵吞了杜百龙价值千万名画的证据。美伦被曝出不是齐沧海的亲生女，二奶奶要以此为要挟让美伦净身出户。面对这样的消息，美伦有些承受不住。

而杜百龙那边正被齐沧海留下的债务搞的焦头烂额，情急之下杜百龙想起齐沧海的墓地位置绝佳，于是登报出售齐沧海墓地。这一举动激怒了美伦，美伦先是单枪匹马的去找杜百龙谈判，谈判不成之后又赶到墓地旁边紧紧抱着父亲的墓碑不让杜百龙砸掉。杜百龙把警察局冯大勇叫来处理美伦，没想到又碰上来祭拜齐沧海的谢天鸿，一群人在齐沧海的墓前上演了一处“墓碑争夺战”。

身无分文的美伦成为黄阙的见习助理。一位贵妇人拿着一个女演员照片，说是自己丈夫的情人，哀怨的要求唐琅帮自己找查证丈夫是不是真的在外偷情。贵妇人掏出了一叠定金，唐琅大喜，有了这叠钱他和小三又可以过一段安乐日子了。唐琅来到外滩，一部戏正在这里拍摄外景。唐琅很快便完全被这部戏的女主角著名影星苏莺莺吸引住了。苏莺莺打开一个礼物盒，里边竟是两条毒蛇。

唐琅答应为苏莺莺保驾。辜少鹏也与谢天鸿正面交锋，谢天鸿认为辜少鹏的办事方式是黑帮方式，辜少鹏则拿出自己父亲在上海滩的威力试图震慑谢天鸿。在片场，苏莺莺面对“匪徒”的追杀，“匪徒”举起手枪开枪。就在这时，唐琅突然觉得不妥，于是一个飞身扑倒了苏莺莺，子弹擦着唐琅的手臂划过，在墙上射出了一个深深的弹坑。在场所有人都惊呆了，道具枪竟然成了真枪！

黄阙和冯大勇分别偷偷的检查了肇事汽车，竟然发现刹车真的被人动过手脚。回到事务所后，唐琅与黄阙为了案子上的分歧又争执一番，但紧着接了两人同时接到一个匿名电话，电话那头之人表示有一张对俩人都很用的照片。唐琅出价10万买下了照片约好之后在虹口公园交易，唐琅的这一举动让黄阙大大的生气。报纸上将唐琅谢天鸿与罗兰三人当年的情感纠葛登了出来，这让唐琅和谢天鸿都大吃一惊。

心理游戏结束了，唐琅和黄阙从四个保镖中找出了真凶。但是唐琅提醒苏莺莺事情并非这么简单，保镖也不一定就是最大的黑手。唐琅来到警局竟然发现保镖被人灭了口！唐琅突然想起来来时撞见的那个奇怪的打扫老伯！黄阙无意间发现了狗仔记者死前塞在她兜里的“苏莺莺驾车撞人”照片。黄阙和美伦看着眼前的照片，照片上清清楚楚的拍到美伦驾车撞人的一瞬间。

黄阙终于相信唐琅所说苏莺莺是被陷害的，小朱却以为黄阙也被苏莺莺收买了。唐琅根据种种迹象分析，要害苏莺莺的人与推小朱哥哥出马路的应该是同一个人，唐琅和黄阙这对冤家也不得不再次携手调查。唐琅回想起假冒警察局清扫阿伯的神秘人手上奇异的纹身，这是在华界大联盟中级别很高的人才有的纹身。唐琅和黄阙于是拿着纹身图样去找荣哥，得知这个纹身的所有者可能是一个早已退隐的华界大联盟老帮众——唐伯。

杜百龙企图绑架苏莺莺，未想，辜少鹏抢先劫走了苏莺莺，而且美伦也被辜少鹏一同绑上了汽车。谢天鸿赶到密室将唐琅和黄阙救出。小三一路尾随辜少鹏，看到辜少鹏将美伦与苏莺莺押进了一间小木屋。小三偷偷潜进屋内，没想到偷袭不成反被辜少鹏捉住。同时，唐琅和冯大勇正在积极的寻找几人，唐琅等人跟着小三一路留下的记号不断追逐。木屋内，辜少鹏拿出了一个自己为苏莺莺写的剧本，当看了这个剧本后，苏莺莺似乎被这个剧本吸引了。

张华董亲自登门请求谢天鸿出任警察局长，利用他与新闻界的良好关系挽救警察部门的形象。苏莺莺出现在警察局内，她竟然提出要保释绑架她的辜少鹏，她还向记者放出消息：她要与辜少鹏一起演出“当爱走到尽头”，这部剧也将是自己的息影之作。唐琅和黄阙赶到苏莺莺排戏的剧场，却没想到杜百龙也出现了。辜少鹏愤怒的要帮苏莺莺打杜百龙，苏莺莺自己反倒显得很镇定。

黄阙回到自己的家，茜茜夫人交给她一个邮包，打开后，是一个似曾相识的古朴音乐盒。黄阙觉得这个音乐盒与自己有着非常神秘的联系，她努力的回忆但始终摸不着具体。当晚，黄阙做了一个奇怪的梦。黄阙很有感触地对唐琅说，自己从小就缺失了童年的记忆，昨天莫名出现的音乐盒却让自己梦到了童年、老宅和父亲。黄阙觉得这事有些奇怪。

与此同时，唐琅悄悄跟上了给黄阙送信的邮差，原来他并不是真的敷衍黄阙，黄阙跟他说的神秘邮包一事他已经记在心上了，而且开始暗中替她调查。唐琅与黄阙决定去找谢天鸿了解相关的情况，谢天鸿看到这个家徽标记时，转瞬即逝的一怔，但很快恢复平静。夜深的时候，谢天鸿拿出的一本笔记本上，有着一个与黄阙家徽一模一样的图案。

黄阙收到了第三个邮包，里边是一个钟摆，同样是似曾相识。唐琅和谢天鸿终于找到了一张将军与四个手下的合照，而那四人竟然分别是：盛庭藩、杜柏龙、齐沧海，但角落一人却被剪掉了！唐琅将照片拿回给黄阙看，黄阙竟然立刻就认出“将军”正是她的父亲。唐琅惊疑万分，他发现，自己以前接受的几个案子竟然不是偶然的。当确定黄阙就是将军女儿后，茜茜伯爵夫人就显得特别可疑。

谢天鸿决定让唐琅装成病人进入疯人病院调查。这个计划引起了罗兰和黄阙的不满，然而唐琅却不以为意，他认为谢天鸿是一个值得他无条件相信的朋友。在唐琅住进去疯人病院的第一天，唐琅就碰到了梁昆。唐琅将邮差的画像给梁昆看，梁昆表示见过这人，但如果要告诉唐琅，两人必须做个交易。为了跟梁昆做交易，唐琅潜入院长办公室偷取衣服，发现一张照片，照片里邮差竟然穿着医生的衣服跟院长站在一起。

黄阙和唐琅回到事务所，他们都认为梁昆应该就是照片上的那第四个人。杜百龙、齐沧海、盛庭藩的死可能都与他有关，当年将军手下的四大金刚，四去其三，只剩梁昆一人，所以他才开始按计划唤起黄阙消失的记忆，让黄阙指引自己找到黄金。就在众人找不到梁昆的线索时，许久未露面的苏莺莺竟然主动登门。苏莺莺出现在一筹莫展的众人面前，她承认自己是将军当年的情人，她目睹了当年发生的一切。

黄阙在和荣哥跳舞时偷到了钥匙后，两人拿着荣哥的钥匙来到圣堂门口，齿轮转动，门开了。拿到圣物后，苏莺莺熟练的取得了密码，正当众人质疑她为何懂得取密码时苏莺莺突然脸色大变，冷笑着举枪绑架了黄阙，逼迫唐琅将烟盒交了出来。不过，正当苏莺莺企图杀掉黄阙和唐琅灭口的时候，消失已久的梁昆带着邮差和院长出现，制服了苏莺莺。梁昆终于缓缓道出了实情。

冯大勇带着警察队来押走了苏莺莺，没有想到的是，苏莺莺在警车上的她抢走了警察的配枪，最终逃走。逃走的苏莺莺第一时间去了汇丰银行，打开了保险柜。但就里面根本就不是什么黄金宝藏的坐标，而是一封信，那是将军留下的。看完信之后的苏莺莺瞬间崩溃，苏莺莺疯了。梁昆背着唐琅告诉黄阙说黄金的下落就储存在黄阙的记忆深处，他给了黄阙一本陈旧的相册，看着里面的一张张旧照片，黄阙的记忆真的一点点回来了。

为了阻止唐琅他们抢先找到黄金，谢天鸿召开了记者发布会，指称唐琅等人要恶意私吞黄金宝藏。华界大联盟内的帮派的老头目不顾荣哥的顾虑，仍旧对唐琅、黄阙和梁昆发出了江湖通缉令。唐琅等人去了密码纸上记着的八号当铺却遭遇杀手追杀，算是摆脱了杀手们。然而梁昆被子弹打中，梁昆临终前将黄阙托付给了唐琅，唐琅目光坚定的答应着。

大都会博物馆搞一个艺术品展览，馆长来求冯大勇给予一些警力支持，帮他们保护展品；唐琅等人也假扮游客混进了博物馆，而谢天鸿更是早已派人在场馆内盯着唐琅他们了。谢天鸿带人潜进了他们藏身的地方，他在他们的住所装上了窃听器。唐琅他们在展出的画作中找到了将军捐给博物馆的画，唐琅部署偷画计划，谢天鸿一边偷听一边记录。

谢天鸿识破的唐琅的计策，从城隍庙赶回了博物馆，誓要抢回黄金地图。谢天鸿百般审问黄阙，都没能从她身上套出地图的情况，谢天鸿于是差人给唐琅送信，唐琅决定去闯一闯虎穴救出黄阙，而在去之前他派人送了封信给冯大勇，希望他可以带人来抓捕罪行累累的警察局长谢天鸿。唐琅按照信中的要求来到一个荒废的码头，唐琅与谢天鸿终于见面了。

唐琅和谢天鸿将罗兰送到医院，两个人一个担心妻子和妻子腹中的孩子，一个担心患难与共的欢喜冤家，两人将心中的怨气一股脑的倾倒给了对方。谢天鸿要求唐琅带自己去寻找黄金，唐琅深知如何要从荣哥手里救出黄阙就必须与谢天鸿合作，他只好答应。被荣哥劫持的黄阙也被逼迫着带他去找黄金，荣哥以美伦和小三的性命相要挟，无奈之下黄阙也只得答应。