梁大川作为卧底与警察里应外合围剿毒枭大会，不料毒枭头目十分狡猾，利用假信号源调虎离山，梁大川身陷险境。在杀人如麻的贩毒分子面前梁大川急中生智假扮打手蒙混过关。就在梁大川即将暴露身份的千钧一发之际，终于忍痛挖出体内 “子弹”发射信号，使得大部队及时赶到毒枭大会真实地点。在吕队长的带领下，警察与贩毒团伙展开一场枪林弹雨的恶战，终将毒贩一网打尽。不料，毒枭头目佟风却成漏网之鱼，梁大川带伤追击，在他的穷追不舍下，仓皇逃窜的佟风走投无路坠崖烧死，“老鹰行动”圆满结束。回归禁毒支队后，梁大川等受到嘉奖，但此时大川的女友汤荷却陷入了险境……

梁大川在咖啡馆向汤荷求婚，汤荷无法接受自己男友突然消失七个月拒绝了他。梁大川带回的含重要线索的手机在出现火烈鸟图标后自行引爆，案件出现新的反转。佟风之子佟南得知梁大川是害死父亲的卧底警察后绑架汤荷要挟梁大川，在对峙中，梁大川开枪误伤汤荷。汤荷的妹妹汤琳以记者身份第一时间赶到目睹姐姐中枪。汤荷临死前秘密留给妹妹一个六色魔方使汤荷满头雾水。佟南以情仇和假炸药为由为自己脱罪并指控打死汤荷及她腹中孩子的就是梁大川并称梁大川就是第三者。梁大川被没收配枪并深陷痛苦，在拿到法制栏目摄像师拍到的案发现场录像带后，誓要查明真相。

队长吕汉民回忆案发现场确认听到第三声枪响怀疑另有隐情但在监控录像中并没有发现疑点。警局封锁汤荷死讯诱使歹徒再次出击。郝蕾戴假发假扮汤荷躺在医院，杭雨林等人埋伏在附近。吕队长等人在案发大楼附近对弹头展开搜索。梁大川告知佟南汤荷并没死，欲击溃其心理防线从而开展质问但失败了。赵青云接受任务装成快递员混入医院并无所获后以快递员身份以本人身份证签收为由潜入汤荷家，看见祭奠的白菊花。赵青云拿出病历本骗过了正在汤荷家路口调查所有来访人员的梁大川。赵青云潜回医院，以白菊花为暗号向佟南通风报信，佟南心里的石头落了地。

佟南在病房里装疯卖傻，医院查出他有精神病史将其转入精神病院观察。汤琳对姐姐的死有所怀疑前往电话局调出了案发前的通话记录。汤泽元回国得知女儿过世，发誓不会放过梁大川。郝蕾等人分析决定把重点放在寻找弹头上。梁大川还原凶手作案过程，找到嫌疑车辆线索并获得嫌疑人的线索。汤琳约见梁大川，将姐姐的部分遗物归还给他并质问案发前他跟姐姐的通话内容。梁大川想要尸检遭汤父汤母拒绝。经过几日搜索无果，郝蕾和杭雨林带梁大川做弹道测试，在模拟案发现场时勾起梁大川的痛苦回忆，因他无法控制情感，未能推算出弹头落点。

汤琳从梁大川口中得知佟南污蔑姐姐汤怀有其身孕，为还汤荷清白家人同意了尸检。林悦筛选出三个枪杀案嫌疑人，最后锁定的嫌疑人王方被杀人灭口，线索断了。杭雨林带人搜查嫌疑人住所，发现墙壁暗格中的电脑，设置了密码无法破译。弹头的血迹检验结果与尸检弹洞检验结果，均指向梁大川。章局长大发雷霆，梁大川被迫回家休息，也不知如何面对至今不知情的梁母。杭雨林破解出初级密码，自作聪明随便动用电脑，结果“火烈鸟”笔记本和手机如出一辙再次引起爆炸。汤琳来到公安局质问章局如何处置梁大川，要求其给死者家属一个交代。

章局疑惑，检验结果怎么会被泄露出去。吕汉民劝说梁大川退出案件调查被拒绝。杭雨林推脱责任质疑林悦电脑水平。汤琳的稿子被撤下，于是将弹头检验的消息发给各大媒体。张大谷看了报纸分析真凶不是梁大川。梁玉强拉大川前往汤家谢罪并下跪求原谅，被赶走。汤泽元动用资源向公安局施压，梁大川被停职审查。汤琳从书店洪姐处获得姐姐的遗物险些被跟踪者抢走。老鹰行动案中的信号源被找到，是从汤荷所在的实验室发出，由于大川被停职查看，郝蕾无奈谎称自己在相亲。大川通过其他同事找到实验室，禁毒支队的同事都已经在这里了。

吕队决定让梁大川加入调查并将所有可疑的饮料拉回公安局检验，负责人亚蒂出面阻挠未果，并向佟风前妻白静汇报，白静却对梁大川异常关心。吕汉民欲在汤荷的笔记本电脑中找线索被汤家人拒绝。吕汉民看出汤琳有异派人留意汤琳。汤琳在U盘里看到了毒品、火烈鸟等照片，想从梁大川那问到线索，梁大川相信汤荷是无辜的，发誓会查明真相。汤琳不相信任何人还用火烈鸟试探父亲。汤荷涉毒受到重视，上级决定对汤家布控。研究所经理孙周安排小百灵去汤家当卧底打探消息。检查报告证实梁大川误伤事实对其下达处罚报告并对其他人展开调查。

杭雨林和梁大川、郝蕾以蹭饭为名义来到吕队家里，让庄芳求其父亲说情。顺小百灵偷听到电脑的下落可能跟一张卡有关，跟孙周碰头后被指使盗取黑卡。警察和孙周的目标同时集中在汤荷的电脑上，分别派人跟踪汤琳。梁大川执意要求协助办案被杭雨林阻拦，正巧看到肇事司机经过，对其穷追不舍。汤琳取到电脑后，几股势力尾随其后。孙周利用先进技术拷贝电脑资料失败。摩托车疾驰而来，欲抢汤琳电脑，汤琳逃走拨不通梁大川电话。梁大川盘问肇事司机无疾而终。汤琳以跟踪案件为约交出电脑。电脑中汤荷的录音直指大川是火烈鸟案件的受益者。

汤琳找梁大川理论，说他就是火烈鸟要杀人灭口。梁大川带着汤琳还原当时的场景，证明了电脑存在被掉包的可能性。孙周带着汤荷的电脑送到陆季红处，开高价令其破解。杀手电脑的破解工作遇到阻碍求助于红枫网络公司，该公司的总经理就是陆季红她是吕队的老相识。杭雨林和郝蕾欲从监控中找到买假汤荷电脑的嫌疑人未果。汤泽元向汤琳坦承自己就是火烈鸟，被小百灵听到。佟风之子佟北回到中国，张大谷接到汤泽元的命令指派佟北为副总，佟北不服欲夺回总经理之位。铁面无私的章局因为庄芳的一通电话，他要严惩吕汉民。

陆季红在杀手的电脑中找到一份贩毒团伙行贿的清单，杭雨林在清单中发现了价值28万元的古董饰品是梁大川用来求婚的翡翠戒指。不利证据再次指向梁大川。梁大川因此接受审讯百口莫辩。白静归国，在机场行李被掉包，后前往精神病院探望佟南。梁玉抱着卖房得来的钱到汤家求情放过梁大川。汤泽元与梁玉相认，忆起年轻时候的事情，梁大川是汤泽元的儿子，梁玉恳求汤泽元放过他们的儿子。小百灵告知孙周火烈鸟就是汤泽元。梁大川不忍母亲受委屈遂忍痛辞职，四伙伴就此分开。

四人分道扬镳，却都在心里暗暗下定决心要破获此案。曹洁欲准备材料起诉梁大川遭到汤泽元的反对。梁大川发现盆花的线索，得到一个喜欢赌马叫老猫子的人有重要嫌疑，梁大川前往马场。吕队长看到口技表演，联想到汤琳录音有嫌疑点。老莫对被逼模仿汤荷声音进行录音的事实供认不讳。吕队想到利用老莫的耳朵，让郝蕾一路载着莫听声寻找他蒙着眼睛时被迫录音的地点。梁大川以保洁员身份混入马场，发现贵宾室主人正是汤泽元。不料，又和偷偷潜入贵宾室查找线索的汤琳不期而遇，两人被迫一同躲在衣柜里，目睹了美女马术师程雪勾引汤泽元。

郝蕾和吕队在老莫的指引下也陆续来到马场。老莫的到来惊动了老猫子。吕队等人化妆成防疫站人员利用检查卫生之便在马场搜寻蛛丝马迹但是却毫无收获。郝蕾送老莫回去的路上被追踪。老猫子一路追到宾馆，欲杀老莫灭口，千钧一发之际，幸好郝蕾身手敏捷反扑成功，令老莫和其老婆成功逃脱。程雪回到房间向火烈鸟汇报老猫子已经暴露，并得到火烈鸟命令：除掉老猫子灭口。梁大川终于摆脱汤琳找到了程雪，希望通过她找到找到老猫子。不料却掉入了程雪已经设计好的陷阱，两人正坐在餐厅喝酒，汤琳又返回马场捣乱，老猫子也再次出现了。

老猫子逃回马场找程雪拿钱准备跑路，程雪诱导老猫子跟梁大川赛马，通过赌马骗到富家千金汤琳手里的钱。梁大川此时不知已被程雪算计同意赛马的提议。郝蕾回到局里证实追杀老莫的人就是老猫子，再次向马场出发。汤泽元误认为女儿在调查自己于是查看女儿电脑发现了火烈鸟。程雪设计害死了老猫子，线索再次中断，大家斥责梁大川的莽撞。梁玉晕倒被送进了医院，汤泽元乔装探望，被妻子看到。警察审讯程雪过程中，程雪将线索矛头指向梁大川和汤泽元。不甘放弃的梁大川重回马场调查程雪房间，程雪故技重施，梁大川差点跌入悬崖。但程雪遭怀疑再次被审问。

梁大川在黑风体内发现了神秘芯片。马场经理通过监控录像发现了梁大川的行踪，遂派保安抓人，梁大川与保安大打出手，带汤琳逃出马场，却遭到程雪追杀。佟北为争夺父亲佟风的资产，纠缠汤泽元默许他去调查公司账务。杭雨林及时赶到救下汤琳。程雪给梁大川发信息告知自己将被灭口，约他在林中木屋见面，当杭雨林带着汤琳赶到时，在木屋中发现了被杀的程雪。所有人都怀疑程雪的死是梁大川所为章局撤销了对大川的逮捕令。梁大川交出黑风身上的芯片。黑风档案显示购入黑风时经手人竟然是之前与此案毫无联系的梁玉。

林悦对梁大川带回的芯片进行检查，发现被人动过手脚，于是再次召回汤泽元和梁玉了解情况。汤泽元竟然承认自己就是火烈鸟，郝蕾等人认定其为了给女儿汤荷报仇，遂利用黑风蓄意谋杀梁大川，并将此结果告知梁玉。梁玉情急之下，说出大川身世之谜，梁大川正是梁玉和汤泽元的私生子。梁大川为弄清自己的身世，前往知青点查明真相与汤琳不期而遇。梁大川帮汤琳修车却不小心将车锁死，二人徒步上山又遭遇暴雨借宿在老伯家。老伯装满了汤泽元和梁玉互通的信件的盒子，第二天汤泽元突然出现。被送入精神病院的老莫，病情越来越严重被护士安排到佟南的病房中。

汤泽元讲述了他与梁玉之间的爱情故事。三个人已经敞开了心扉，便相约结成同盟，汤琳把姐姐汤荷的关于六色魔方的遗言告知了二人被偷听的小百灵获悉。汤琳与梁大川就六色魔方展开搜查。梁大川为了方便查案同意去汤泽元公司帮忙。佟北套出背后害他的主谋是孙周，打电话给汤泽元要求召开董事会。公安局技术科，林悦对黑风身上的芯片的检验又有了新发现。芯片制作有陆季红的参与，而程雪在被害前前往的胜利小区，碰巧的是陆季红也住在这个小区。于是郝蕾和杭雨林前往小区调查，意外碰到赵青云，杭雨林上前盘问时，郝蕾仔细观察发现了赵青云身上一些可疑之处。

汤泽元宣布梁大川加入公司，告知梁大川是自己儿子的实情，佟北陷入了恐慌。佟北没扳倒张大谷又发现多了个强劲的竞争对手梁大川和自己争夺财产，郁闷之极的的他找白静想办法。白静指使亚蒂将梁大川加入汤泽元公司的消息传递给媒体大肆宣扬。一时间，负面消息铺天盖地。佟北不甘心落败，秘密安排花脖子在张大谷和孙周的办公室分别装了监视器，被梁大川发现，梁大川在监控视频中发现了孙周在玩六色魔方游戏。调查发现陆季红与此案有牵连，章局秘密派吕汉民去她身边卧底。吕汉民为博得陆季红的信任拿出两人曾经的情书，毫不知情的妻子庄芳发现后醋意大发。

吕汉民与陆季红在茶楼见面，被庄芳逮个正着，大闹一场，陆季红趁机在吕汉民身上放了窃听器，回到家庄芳向吕汉民提出离婚，吕汉民发现了窃听器便将计就计答应了庄芳。郝蕾来到精神病院探望老莫与前来的亚蒂不期而遇，二人谈话话里有话。郝蕾担心老莫的安全并叮嘱医护人员一定加以小心。林悦告诉梁大川那款名为六色魔方的网络游戏还有一个隐秘的版本在汤荷和陆季红的电脑上也都登陆过。汤泽元从孙周手上得到了U盘中六色魔方游戏并叫梁大川去辨别游戏的真伪。梁大川和郝蕾化妆成员工潜入红枫网络公司，梁大川从窗外进入陆季红的办公室，手机掉落，陆季红却突然回来。

梁大川和郝蕾行动失败。梁大川在KTV男厕跟吕汉民碰头，吕汉民在包厢偷走陆季红的钥匙从酒杯上又取得了指纹，梁大川第二次进入办公室拷贝了游戏。各方都针对六色魔方游戏展开研究和闯关，试图从中找到汤荷的秘密。汤泽元、梁大川、汤琳一起闯关，发现六色魔方的游戏确实跟制毒有关系。陆季红通过让吕汉民押运毒品对其进行了一系列的测试，庄芳在这期间意外出了车祸有可能变成植物人，吕汉民为求赢得陆季红信任极力克制住自己不去看庄芳。小百灵继续留在汤家并暗示曹洁应该从家中保险箱等处入手整理。陆季红对吕汉民的一系列测试终于使得信任度增进一层。

孙周威胁小白灵继续潜伏汤家，只要获得六色魔方的毒品配方就放过她，小百灵只能妥协。汤泽元突然提出要出国并让梁大川陪他去。出国后的第二天媒体各大版面就报道出汤泽元就是火烈鸟引起轩然大波。就连佟北也找到白静以梁大川的安危相要挟，要白静帮自己搞到新型毒品的配方。汤琳准备独自前往T国找梁大川。汤泽元和各地赶来的毒枭戏宣传新型毒品，希望能从前来的毒枭中找到火烈鸟的行踪。杭雨林好心办坏事弄丢了梁大川和汤父DNA样本。杭雨林只好来到汤家，曹洁拒绝给杭雨林提供汤泽元的DNA样本，就连梁大川的样本也被曹洁拿走，杭雨林被郝蕾和林悦奚落一番。

白静来到T国，雇佣毒匪海上飞绑架大川，白静将大川的真实身世告知，梁大川根本无法相信自己竟然是白静和佟风之子。此时的佟北也来到了T国，买通海上飞后将梁大川送到自己住处，还绑架了汤琳。梁大川抛出六色魔方挑拨海上飞跟佟北，趁乱与歹徒展开激烈搏斗并带汤琳逃走。潜伏在汤泽元T国住处已久的那个神秘杀手终于出手了，他挟持白静威胁梁大川投降。老莫病情加重发生中毒事件，郝蕾和杭雨林对此展开调查，发现是佟南做的。吕汉民得不到陆季红的信任，章局长给其停职处分助他一臂之力。技术科不断探索魔方游戏，终出现了研制新型毒品植物配方的信息。

梁大川想到了汤荷中枪的情景，他缴枪假投降。搏斗中梁大川带汤琳逃离，被佟北拦截，佟北强逼白静交出配方。白静、汤琳跟梁大川一起逃跑也来到汤泽元住处，发现人去楼空。梁大川认为汤泽元原来才是火烈鸟，汤琳反对。张大谷利用梁大川之事挑拨曹洁。汤琳跟梁大川一起回到国内，追寻汤泽元下落。经过排查分析，梁大川断定汤泽元就是火烈鸟，同时汤荷劫持案又有了新的发现，证明之前的子弹有伪造痕迹，梁大川要求归队。汤琳遭到抢劫将店里所有魔方打散。魔方被抢引起警察的警觉，暗中派杭雨林保护汤琳。林悦将DNA检验结果告知郝蕾，梁大川确认自己不是汤泽元的儿子。

汤琳遭孙周等人的跟踪追杀，把魔方交给梁大川的途中遭遇危险，杭雨林及时解救并带其躲到汤家老宅。陆季红劝说孙周可以从魔方中得到配方取代“火烈鸟”汤泽元。两名歹徒冒充民警说来取东西而此时汤琳早已将六色魔方交给杭雨林，汤琳识破拼命逃脱差点被注射器扎中，还好杭雨林及时赶到，让汤琳先跑，自己跟歹徒一番恶斗。杭雨林带着汤琳边逃跑便嘱咐她逃到自己母亲所在的诊所，自己来引开歹徒。不料孙周人手众多还是将汤琳抓住，孙周挟持汤琳，杭雨林被打伤，按照章局的秘密指示，杭雨林将计就计，放走孙周。梁大川赶到时汤琳已被绑走，二人沮丧回到公安局。

梁大川反对交出魔方并认定火烈鸟就是汤泽元因而不会对汤琳下手。孙周打电话给杭雨林通知其交易地点，杭雨林前去交易被孙周设计将魔方带走，章局将计就计派人跟踪到边界山区一带。汤琳策反了孙周两名手下联手让孙周误以为梁大川身上有魔方的奥秘。孙周认为梁大川为火烈鸟之子要与其合作而梁大川将计就计。孙周让梁大川为其“带货”以测试他，梁大川在同事的配合下顺利通关，在途中梁大川救下藏毒者父子，父亲为表感激告知梁大川汤琳的藏匿地点，梁大川将配方交给押运父子的毒贩并在他手机上做了手脚。警察收到信号，前往山洞解救汤琳。

汤琳成功被救。孙周欲逃出边境被神秘人杀害，小百灵目睹全过程受到惊吓，依照神秘人的指示开始疯狂的抢夺魔方，在密林深处抓住汤琳不放，危急时刻，杭雨林救下汤琳却身受重伤，被赶到的同事救走。汤琳来到咖啡厅要寻回六色魔方，小百灵赶来将汤琳朋友毒打一顿趁机抢走魔方。众人正担心汤琳下落，突然汤琳自己出现了并交代给杭雨林的魔方是假的而真魔方被小百灵抢走，章局重新布置抓捕任务，让梁大川回避。小百灵带着魔方见到了“神秘人”张大谷。梁大川找到张大谷寻问，张大谷拒不承认。警察将目光再次投向佟南和白静。林悦和陆季红在积极努力打通六色魔方的游戏第四关。

白静来到梁家亮明自己的真实身份与梁玉相认，被梁玉赶出家门。吕汉民取得陆季红信任，吕汉民希望从陆季红口中打探更多消息，陆季红激将法试探吕汉民。曹洁收拾旧物时发现带有“六色魔方”图案的贺卡。梁玉与白静二次交谈，白静吐露心声，原来梁大川是白静当年和一个乡村教师所生，白静将自己所知的制毒事件告知梁玉，梁玉想到看到的贺卡告知白静，白静遂派亚蒂前去取回贺卡。不料张大谷将贺卡偷走，亚蒂化妆成按摩室技师追回贺卡并陪同白静去警局找梁大川。“火烈鸟”下令杀掉白静，为救白静，梁玉受伤，在临死前把生世告诉了梁大川。

白静向公安局自首，亚蒂表明卧底身份，将魔方、贺卡全部交给警察。亚蒂告诉郝蕾，白静并未涉及贩毒案件，她是为了让梁大川不做警察并与她相认，带大川回T国继承财产。陆季红不能完全信任吕汉民，令其在张大谷密室外面等她，自己则与张大谷秘密会见得知了贺卡的消息，指导张大谷在孤儿院蹲点。汤琳收到孤儿院的邀请函，约了梁大川前往孤儿院查探，找到了有自闭症的小木头，离开时歹徒将小木头劫走。张大谷要求用贺卡交换小木头，公安局上下都在为谁去进行交易而争论起来。汤琳执意要去，章局坚决反对。梁大川决定主动联系张大谷，章局默许。

警察为营救小木头制定周密计划，亚蒂也加入了一大队的行动，配合郝蕾和林悦通力协作。杭雨林带着魔方、贺卡来到张大谷指定的秘密基地，发现汤琳竟也落入张大谷之手。小木头看到贺卡，睹物思人，随即写出了汤荷教给他的数字，正是配方的组合密码。张大谷将密码交给了汤泽元，汤泽元正在临时搭建的实验室里做实验。小百灵向张大谷索要五千万支票未遂被张大谷击毙。警察回到汤泽元的研究所，郝蕾发现可疑人物便追了上去，为梁大川档了一枪。陆季红与张大谷汇合， “火烈鸟”是佟风。梁大川主动请缨再做卧底，因在T国扰乱社会治安被看守所关押，借机接近佟南。

梁大川进入看守所策动佟南逃跑以跟踪佟南找出真正的“火烈鸟”。佟南按照“火烈鸟”在电视中发布的滚动新闻密报，找到秘密基地，被潜伏的警察制服。不论如何审讯，佟南都能把自己撇得一干二净。汤泽元的实验成功了，张大谷将成为新的火烈鸟。陆季红将这一消息告诉吕汉民并指派吕汉民去跟张大谷接头，实际是她设计给自己留下出路。吕汉民将情报报告章局。吕汉民按陆季红要求去跟张大谷会面，张大谷不相信吕汉民已背弃警察身份。警察冲入汤泽元被抓，张大谷逃跑。公安局召开新闻发布会宣布汤泽元为“火烈鸟”实则是章局设宴欢迎假“火烈鸟”汤泽元的安全归来。

公安局嘉奖汤泽元深入虎穴立下功劳，章局告知大家汤泽元牵涉此案的原委。张大谷被捕。佟风为继续隐藏身份，杀死陆季红灭口，但警察根据吕队提供锁定的位置，将其抓获。吕汉民被紧急召回医院看望已经苏醒的庄芳。按照火烈鸟的最后指示，赵青云来到医院带孙佳撤离却被曹洁撞到，他劫持曹洁欲逃走，遇到吕汉民，吕汉民救出曹洁并将二人抓获。佟南、佟风终于认罪。案件侦破后，吕队官复原职，梁大川回归禁毒支队。在曹洁的生日宴会上，曹洁认大川当儿子，杭雨林则勇敢向汤琳表白。吕队跟妻子庄芳复婚并举行了一场盛大的婚礼，所有人都得到圆满归宿。