宋远峰在海辰市最偏远的沙海县当刑警中队长，一天和搭档王巡在沙海西区入户询问时，意外遭遇了一场突如其来的枪战。宋远峰勇猛出击，擒下悍匪“丁大头”，又去追捕另一嫌犯。不料，待他带着抓捕的嫌疑人归来，拷在路灯柱上的“丁大头”竟奇迹般的消失了，只在路边丢下一副空荡荡的手铐。宋远峰有个表妹叫孟菲，这天她和好友赵琳一起参加聚会，在海伦娜酒吧背后的巷子里碰到了一伙坏人，关键时刻，酒吧老板梁也挺身相助。

宋远峰带回的另一名嫌疑人许魁，交待出了“丁大头”电话号码。宋远峰和同事很快在丁大头的通讯记录找到了一个可疑的137号码。当他们赶往机主林晓家时。竟遇到了一个身手高强的蒙面歹徒，林晓重伤在地。孟菲和赵琳带了朋友郑晓阳和老韩再次来到梁也的海伦娜酒吧。梁也按照“老板”的指示，在孟菲的双肩背包里找到了“货”。梁也偷偷开始留意孟菲，这个女孩和“老板”究竟有什么关系？

林晓的男朋友贾鹏便是那个137号码的机主。贾鹏的电话终于开机了。警方迅速锁定贾鹏位置。宋远峰抢先赶去，一心要抓捕贾鹏，不料却在工地深处发现了贾鹏的尸体。 宋远峰在贾鹏遇害现场发现了一个泥印。熟知沙海地理的宋远峰认为，它来自不远处一座特殊的河滩。宋远峰赶到河滩搜索，在一座半废弃的小加工作坊里，意外的发现了分装了一半的毒品。等宋远峰引着专案组同事重新赶回工厂时，小袋子里的白色粉末却变成了干燥剂。

接二连三的一系列事件让宋远峰颇受打击，但他坚信自己发现的就是毒品而不是干燥剂。专案组很快找到了贾鹏在沙海临时租的房子，却发现房间不久前被盗，丢了台笔记本电脑。宋远峰很快和同事们分析出，贾鹏在林晓家放了一本账本，记录了每次交易的进出款项。而宋远峰之前捡到的半张纸片就是账本遗落的部分。没有料到，就在案件侦破刚刚取得进展同时，梁也和赵刚已经接到指示，马上要转移一个叫陈东的男人。

专案组很快根据那半张账簿，查到给贾鹏打款的人叫陈东。宋远峰等人急忙赶去陈东住处，可是陈东竟在宋远峰眼前被梁也偷梁换柱用车接走了。焦急中，宋远峰忽然想到自己那天在河边作坊里用过的匕首。技术大队很快证实，刀上凹痕内残留的粉末属于新型毒品。宋远峰把案情翻来覆去地分析，忆起了那天河边路边迎面驶过的大货车。他通过交警卡口录像终于调阅到了大货车的信息。

宋远峰按照登记信息赶往修配厂，想找到驾驶货车的司机，不料却遇到了梁也也在修配厂，在梁也的安排下，货车司机伺机逃走。宋远峰接到派出所报告，有人发现在一家理发店里有人长的跟丁大头相似。赶到后发现，原来却是老板娘的外地男友。可是这条无意中的线索，却提醒了宋远峰。最终他们得到一条渺茫的线索，画像上的“丁大头”有几分像邻村一个姓“毕”的男人。这时从省厅到基层锻炼的高欢加入了专案组，成为宋远峰与王巡的同事。

依据群众提供的线索反复排查，警方终于在城中村发现了丁大头的线索。宋远峰赶去查证，不料竟正面遭遇“丁大头”。这时梁也也奉赵刚的命令赶到城中村，梁也见机逃走，穷凶极恶的丁大头不惜劫持人质，打伤民警、路人后仓皇而逃，影响恶劣。这是“丁大头”第二次在宋远峰眼前溜走。其后宋远峰即因连续被人投诉，突然被调离了专案组。

宋远峰被放假，有了时间和妻子短暂相聚。可是相聚之余，宋远峰乘下班时间偷偷继续调查，希望有所发现。专案组派去到“丁家坨”等村外查的同事归来，终于查知“丁大头”真名，并开始上网全国通缉，案件取得重大突破。宋远峰闻讯也加快了侦查，希望尽快调回专案组，有一天能亲手抓回从自己手里逃脱的丁大头。孟菲忙于写论文，好友赵琳却和韩旭军一伙越走越近。而此时，梁也接受“老板”的指令，已经开始筹备交易。

这时，梁也正在接近孟菲。孟菲因为被误认成琳琳遭到绑架，梁也再一次救了她，孟菲对梁也渐生好感。宋远峰好不容易抽出时间到医院想要接妻子苏蕊下班，还精心准备了鲜花，却遇到医院同事正向苏蕊大献殷勤。在宋远峰想与妻子缓和关系的同时，海辰公安这边接到消息，将有大宗毒品交易在这里进行，全员待命。

孟菲煲了汤去看梁也表达谢意，却被梁也粗暴拒绝，他身处危险旋涡之中，不想有任何情感牵挂。宋远峰和罗宏去精神病院探视林晓。林晓道出了真相，原来此前贾鹏和丁大头合伙制毒。那天晚上，是丁大头闯进林晓家索要保险柜密码和贾鹏赃款，还把她打晕在地。这边梁也赵刚也在暗中筹备交易，即将有大买家赶到海辰。

林晓告诉宋远峰，她看到支使贾鹏的人脸上有一道刀疤。宋远峰根据林晓提供的信息，摸到了洗浴中心，发现了“刀疤辛”的线索。他小心的跟踪“刀疤辛”，跟到了赵刚、梁也和刀疤辛存放毒品的仓库。宋远峰向局里汇报力争再次进行突击检查行动。

警方再次行动，竟然又扑了个空。形势让宋远峰感到愤懑不解。赵刚一伙则因为这次的意外，怀疑自己人内部有警方的线人，在准备下次交易的时候采取了更加严密的措施。随着沙海贾鹏的幕后人物“刀疤辛”浮出水面，他背后的赵刚等人也进入了警方的视野。根据线报，毒贩近期将在海辰进行一大交易。警方对赵刚等人开始了严密监控。

正在放假中的宋远峰，也围绕“刀疤辛”展开侦查。他重新锁定了海伦娜酒吧，带着王巡登门。恰好遇到到酒吧来找梁也的孟菲。这同时警方接到指示，买家“卢一冰”进入海辰，警方迅速以赵支队长为首，制定了周密的计划。不料行动中，老奸巨猾的“卢一冰”竟然变装潜走。幸好度假中的宋远峰发现线索通报给赵支队长，及时修正了计划。原来，卢一冰逃脱后，即将于赵刚一伙汇合，关键时刻，是梁也急智地把真实交易地点传递给了宋远峰。

宋远峰率先赶到，擒住了卢一冰，自己也中了枪。高欢带着宋远嘉解救出了陈东的姐姐，关键证人安然无恙，贾鹏接受赵刚资金与丁大头制贩毒的来龙去脉终于说清。可是赵刚却死在自己的别墅内，死因是吸毒过量。警方在赵刚的别墅里，发现一个通往花园外的密道。宋远峰住院与妻子和好。同时也关注着案情进展。对于赵刚死于吸毒过量感到蹊跷。别墅里到底发生了什么？他感觉逃脱的梁也也是别墅真相的关键人物。

梁也为了找出真相，他给韩旭军发短信，不料，当他按照回信来到约定地点，遇到的却是要加害自己的“丁大头”。梁也虽然机智逃脱，腹部却被刺中一刀。恰巧遇到孟菲，被孟菲救回老韩的别墅。伤势远比梁也料想的严重，幸好孟菲帮梁也快速处理了伤口。宋远峰伤愈回到重新专案组，受到大家热烈欢迎。这时才知道，领导苦心把自己调开，是因为他几次和丁大头等人正面冲突过，防止收网行动中他贸然靠前打草惊蛇。

徐处长等人离开回省禁毒总队，高欢却申请留在了海辰刑警队。王巡反复追问，高欢仍拒绝吐露留下原因，有人开玩笑说是喜欢上了宋远峰。宋远峰在别墅查看，恰巧捡回了一枚领带夹。他一直觉得赵刚的死亡疑点重重。梁也不辞而别，孟菲也完成了毕业论文，进入平原矿产实习。

这时市内发生几起入室抢劫，宋远峰找到抢劫案受害人顾佳佳了解情况。顾佳佳正是小矿主顾海川的女儿，平原矿产的冯军正准备低价收购该矿。谈判中，顾海川的儿子被绑架了。孟菲在实习中，碰到了正在讨债的梁也，梁也竟去了一家讨债公司帮人要债。孟菲一力劝阻他讨债时的粗暴行为，还劝他走正道。两人不欢而散。梁也离开孟菲回到车里。原来他现在的老板，就是那天曾经出现在赵刚别墅外的战车。

高欢住进顾家，指导顾家应对绑架策略。梁也去给顾海川送信，意外的见到了高欢。原来两人竟是旧识。梁也果然如期走进了战车、老板冯军的视线。梁也注意到，冯军最近有意收购两个小煤矿，其中一家的矿主顾海川始终拒绝签协议。他去顾海川送信，意外的见到了高欢。原来两人竟是旧识。

宋远峰等调取录像发现了男扮女装的嫌疑人乘坐车辆，追查摸排终于找到嫌疑人藏身的村子。王巡化妆进村侦查，确定了嫌疑人身份。顾海川知道绑架一事是有人背后作手脚，自己也雇人行凶，竟午夜拦下冯军。幸好梁也机警，帮助冯军逃脱。梁也以为冯军会信任自己，不料狡猾多端的冯军仍然小心提防。

宋远峰带队解救了顾海川的小儿子，这时抢劫案也有进展，宋远峰发现几名被抢受害人都和同一网友见过面，这个ID此时已经约见了赵琳，不料却是孟菲临时替赵琳见面。见面之后，果然有男子尾随孟菲，不料却被梁也看见，梁也偷偷护送孟菲出入。 宋远峰发现了冯军和赵刚别墅内幕可能有牵连，到平原矿产了解情况。冯军发现孟菲是宋远峰的妹妹，暗自留意起来，还派情人张贺接近宋远峰。赵琳这时被韩旭军抛弃，伤心中几欲跳楼，被王巡救了下来。

宋远峰赶去医院接苏蕊吃饭，却在医院下碰到多年前的女友张贺。张贺对远峰叙旧，逐渐吐露真实意图，她希望远峰和有些人一样对有些事视而不见。宋远峰察觉出张贺也和平原集团、和冯军也就是他现在手中在查的案子有千丝万缕的联系。宋远峰向刑警队的老前辈老郝了解平原集团情况。宋远嘉答应王巡请孟菲一起吃饭。饭桌上，孟菲和高欢见了面。王巡请高欢帮忙约梁也谈话。梁也看高欢在座竟然藏起没有露面。

宋远峰、高欢和王巡联手，钓出了前次入室抢劫的嫌疑人。宋远峰一直没有放弃追查平原矿产，侦查中慢慢发现平原集团危机四伏，财务混乱，他找到了藏在乡下的顾海川了解情况。这时踏海集团内部接班人之争已愈演愈烈。冯军也加以利用。他看出踏海集团的接班人之一郑晓阳有意追求公司实习生孟菲，便特意给孟菲升职加薪。可此时孟菲听从梁也建议，计划辞去平原集团工作。

冯军反复试探后，终于认可梁也是接替赵刚重新组织起制贩毒团伙的最佳人员。在战车的安排下，丁大头和梁也再度见面。梁也这时知道，自己的任务到了最关键的时候，他终于走进了这个犯罪团伙的核心。战车认为条件成熟，开始安排梁也出货了。而这时，宋远峰一直追踪的工艺品商店线索也有了收获。就在梁也刚刚摸到毒品准备出货的时候，宋远峰和王巡也正好赶到，把他带了回去。

宋家诚抽查此案材料，无意中看到梁也母亲名字，认出梁也是老战友林建民的孩子，为此到拘留室去见梁也，希望能够说服其改邪归正吐出线索。不料梁也态度异常顽固恶劣。不久河中打捞上溺毙尸体。宋远峰认出是曾经教过自己的老警官孔枫院长，不久前他曾向孔院长申请重启线人，不料见面之后孔院长竟然被害。宋远峰早就猜测那个线人就是梁也，但是梁也究竟和孔院长的死有没有关系？

梁也得知孔枫遇害后情绪低落，却意外获得冯军信任。让其逐步参与核心业务，还预备让妻子在村子中找一个单纯漂亮的女孩认作妹妹，嫁给梁也成亲。宋远峰侦查孔老师之死。徐处长找宋远峰谈话，表示怀疑卧底已经变节失控。徐处长要求宋远峰侦查卧底情况并第一时间向自己汇报。宋远峰在孔枫遗物中反复查看，想要重新与卧底联系，殊不知却正中了冯军一伙的圈套。原来徐处长就是冯军的内应。

郑晓阳请孟菲一起和父亲郑踏海见面吃饭，却不知另一边梁也正和冯军妻子吃饭。两人都觉席间无趣，借故溜出正好在走廊重遇。梁也则告之孟菲自己将要结婚了。宋远峰查看孔老师电脑等物品，意外地发现在其去世前，有人一直留言和试图与他取得联系，最后一条是在法医推断孔老师遇害的第二天。远峰判断，凶手不会在孔老师已经遇害后还在留言。他小心地按照孔老师过去的办法约见卧底，经过几次小心翼翼地试探，竟然收到了回应。

战车一伙收买宋远峰不成，派手下骗走孟菲警告远峰。梁也奋不顾身去救回孟菲，自己也被砸伤。高欢带人赶来，把两人分头送往医院。医院里，孟菲醒来，心里还惦记梁也，她送给梁也一只手链算作感谢与告别，分别时意识到彼此感情已深。远峰的试探终于有了回应。可第一次见面，他要等的人并没有露面，只遇到梁也和张凡带着一个浓妆的女人到隔壁打牌。两人认出远峰还挖苦了一翻。宋远峰回到警队后翻查梁也、张凡资料，亦无从判断。

几经波折，宋远峰和梁也终于接上了头，梁也提出要求见一个很特殊的人省禁毒总队的朱羽总队长。果然，梁也便是省禁毒总队的秘密侦查员。三人细谈，一个藏匿多年的犯罪网络也即将浮出水面。眼下关键是找到冯军和“丁大头”新的制毒与藏毒地点。就在这时，孟菲打来电话。她在平原公司里发现了一条惊人的线索。宋远峰和梁也顺着孟菲的线索，意外的找到了存放制毒原料的仓库，侦查迅速取得重大进展。

宋远峰和王巡在郊外蹲守一整夜，随后跟踪一辆倾倒制毒废渣的运货车，终于找到了“丁大头”的制毒车间。这时冯军已经察觉逼近的危险，他吩咐梁也准备交易。他准备做一笔大“生意”，此后就收手远走高飞了。能否擒住“丁大头”和幕后人物冯军全在此役。而这时，冯军已经决议除去他眼里最大的绊脚石宋远峰。

发现制毒工厂，警方马上出击抓捕危险人物“丁大头”。冯军却也得到消息立刻让“丁大头”弃厂而逃，只带出之前完成的成品。梁也听说了冯军派人要除掉宋远峰的消息，赶去援救。梁也与宋远峰与战车一伙发生激烈枪战。战车被当场击毙，梁也中枪。宋远峰赶紧把梁也送进妻子苏蕊的医院。苏蕊把梁也送进重症病房看护。孟菲来看望嫂子苏蕊，得知哥哥宋远峰同事重伤。她无意中看到了自己送给梁也的手镯，上面已满是鲜血。孟菲明白了真相

宋远峰受命和张贺多次见面，假意动摇，同时争取张贺。王巡觉得远峰最近与大家疏远，行为诡秘，偷偷跟踪，发现远峰和张贺见面。冯军一计不成又施一计，他派人把宋远峰和张贺交往的照片寄到了宋远峰妻子手里，还寄给了宋远峰的领导，给宋远峰申请立功的事因此再次被延缓了。梁也知道自己如果不回到冯军身边，抓捕计划就要前功尽弃。他带伤回到了平原集团。冯军果然开始着手准备最后交易。警方的收网行动也要开始了。

梁也跟踪张贺，发现了“丁大头”的藏身地点。他急忙汇报给宋远峰。可惜狡猾的丁大头听见动静，再次溜走了。韩旭军察觉出赵琳和警察建立了联系，想要除掉赵琳。王巡为救赵琳被“丁大头”刺成重伤。目睹这一切，赵琳终于开口讲出了自己的遭遇，指认出韩旭军、郑晓华一伙出资并参与贩毒、运毒等行为，补上了证据链上关键的一环。警方也由此锁定踏海集团参与贩毒、并为冯军提供运毒通路的是郑晓阳的哥哥郑晓华。

冯军妻子帮梁也筹备婚事。梁也渐渐察觉，冯军的意图竟是要利用婚礼出货，然后出逃。 梁也和宋远峰商议，现在是收网行动的关键，应尽早确定交易时间、地点，以及尽早抓捕“丁大头”归案。行动前夕，宋远峰和妻子和好。梁也和孟菲也见面了，孟菲已知梁也身份真相，两人都未点破，但互有默契。张贺知道冯军将要出逃，原来冯军是不会带自己出逃的，她只是冯军利用的一枚棋子而已。

张贺反复思索，决定把手中证据交给远峰，她突破冯军的监控软禁，在酒店门口与赶来接应她的宋远峰汇合，最终把手里能一举锁定黑警的证据交给了宋远峰。这时，梁也接亲的喜车已经出门了。但是冯军计划在何时何地与谁交易，还是个未知数。宋远峰等只好全程监控喜车车队，密切注意梁也的暗号与动向，一切都可能在千钧一发中突变。

梁也终于把消息递出，“货”已被冯军安置在自己车上。交易改到了婚礼现场。此时，冯军一切准备就绪，楼上交易，楼下就做踏海集团专车直奔机场。警方收网行动兵分三路亦同时开始。不料，婚礼现场意外陡升，“丁大头”突然赶去，打乱了警方的计划。宋远峰最终力擒宿敌“丁大头”，而冯军却挟持着孟菲到了天台。最后一场生死攸关的较量开始了。