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。