1988年，刑警卫国平(张译 饰)（张译 饰）在追捕连环凶杀案的行动中眼见战友牺牲，而凶手却逃跑了，此事成为卫国平的心结。八年后，宁江市爆发了耸人听闻的碎尸案，此时卫国平已生长为成熟的刑警队长。他在向导队员视察的历程中相继破获了不少相关案件，可是碎尸案始终充满疑云，并且许多线索与八年前的连环凶杀案有关，这些发明让卫国平振奋但也成为他厥后判断案情的阻碍。在案件的推进历程中，聂宝华(赵阳 饰)（赵阳 饰）的犯法集团也介入其中，最终卫国平在向导和队友的资助支持下，抓获了八年前的凶手，同时打掉了以聂宝华为首的犯法集团。