2006年初冬之际，中国西部某省边阳市，公安局长赵伟东（田小冰饰）勤奋精明，辖区治安平和安静。但就在主管市政建设的副市长高中信上任的第一天，在为世纪广场落成剪彩时突遭枪击，在现场负责安全的赵伟东替高副市长挡了两枪，奇怪的是子弹并不是从同一个枪膛射出的。赵伟东命令刑警队长宋杰（田征饰）先从高市长查起，不巧五天后，高市长从省城赶往边阳市的高速公路上突遭车祸身亡。3·12的枪击案与事隔仅仅五天的车祸，高副市长的死因引来了众多的猜测，案情变得扑朔迷离。公安局根据枪击案现场遗留的弹壳调查发现，其中的一颗子弹十六年前黄志强所使用的，而黄志强在被包围的时候饮弹自尽。就在案件调查没有紧张的时候，警员毕大海发现了一个手机，可警方找到机主的时候，他已经被人杀害。一时间，云山雾罩，迷雾团团……线索总是被刚刚发现就突然掐断。大智若愚的刑警队长宋杰率领警员杜晓琪（薛薇饰）、毕大海彻查此案，他们冲破层层阻力，最终将误杀高副市长的真正凶手缉拿归案，绳之以法，还了高副市长的清白之身。