东环市惊现枪杀重案，引起社会极大震动，是黑帮仇杀，还是政治谋杀，其背后隐藏怎样的真相。重案队长范刚临危授命，彻查此案。同时，一起普通的交通事故，目击者却宣称为蓄意谋杀，当重案队抓捕嫌疑人蒋四后，目击证人突然翻供，而蒋四也在公安局内神秘失踪，经过周密调查，本市最大的黑帮祥瑞集团孙氏兄弟浮出水面。正当案件一筹莫展之际，蒋四突然现身西环市。重案队纳净云，刘梦阳到达之际，蒋四却被孙氏兄弟的杀手二铁子灭口。并且，孙氏兄弟为了保护自己打击重案队，布下陷阱嫁祸纳净云使其含冤入狱。
由于重案队组长，老探长王贵金的死，重案队的工作暂时交给纳净云负责，时间过得很快......与重案队有一面之缘的记者王彤改行去警校上学，即将毕业；此时，李德发升职支队长，而重案组内的组长之争也开始明显起来，纳净云和刘梦阳都认为自己可以当组长，但是刘局却调基层刑警大队范刚担任重案队队长，引起众人不快；这时，毕业了的王彤来到重案队报道。
范刚来到重案队后，接手的第一个案子是大龙村凶杀案，为了破案，刘梦阳和喊振江险些死在新疆戈壁；最后，众人将在逃多年的犯人高大彪、冯力和秦山墙抓获，并顺藤摸瓜将犯人逯贵生、陈玉峰和孙智奇抓捕归案；案破后，除刘梦阳外，重案队的其余人员都对范刚表示认可。
东环市某银行发生伪造信用卡用户存款被盗案，数额巨大；银行行长谷行长承诺案破后发奖金给众人，正愁为妻子治病要钱的刘梦阳精神百倍，在破案的时候，刘梦阳也逐渐认可了范刚；可惜最后，案子虽破，但是谷行长被免职导致奖金落了空，重案队众人包括范刚都向上级提出反对，可最终依旧没有得到一分钱。不过刘梦阳还是在众人的鼓励下重振精神。
随后，范刚带领重案队队员先后侦破了北大丘村凶杀案以及假冒警察案，并顺藤摸瓜破获一起盗窃案；但是破案后，重案队对相关的企业，也就是孙氏兄弟的祥瑞集团拖欠民工工资以及私设公堂的事情而不满。这时候，周菁芳的前男友陈朴又突然回国使得周菁芳和纳净云的感情开始出现问题。王彤向喊振江暗中表白，但喊振江却刻意回避。
在破了一起积案后，周菁芳和陈朴继续交往，王彤也和技术科的白英奇开始交往；刘梦阳气不过，指责周菁芳和王彤，但效果适得其反，不过还是获得了纳净云和范刚的肯定。不久，古原村发现了文物盗窃大案，重案队一方面要抓相关涉案人员，一方面又要和文物馆合作保护文物；在侦查中，周菁芳和纳净云意外发现陈朴也涉及此案，而且他还设法利用周菁芳获得了自己想要的东西；不过，周菁芳和纳净云还是将陈朴抓捕归案，周菁芳也和陈朴就此彻底分道扬镳；不过，周菁芳还是没有答应纳净云的追求。这时，刘梦阳妻子的病情加重，大舅哥徐勤的斥责让刘梦阳越发着急。
喊振江和王彤一起出游的一个晚上，意外和一对青年情侣目睹了一场车祸；在雁门公安局的协助下，重案队抓住了嫌疑人蒋；然而，目击证人突然翻供，而蒋四也在公安局内神秘失踪；经过周密调查，重案队发现这起事故和孙氏兄弟有关系。正当案件一筹莫展之际，蒋四突然现身西环市。重案队赶到的时候，蒋四却被孙氏兄弟的杀手灭口。此时，纳净云也不知为什么被抓入狱；为救纳净云，周菁芳四处奔走。由于警方行动总是被黑帮集团提前掌握，种种迹象表明警方内部高层隐藏着孙氏同伙，而重案队员刘梦阳利用孙氏兄弟拉拢的机会，将计就计打入其内部。雁门刑警吕松通过自己的表弟，在犯罪集团内部的员工齐明，知道孙氏兄弟的杀手之一二铁子躲藏在柳树沟，并将情况告诉给了范刚。重案队成功抓捕二铁子，孙氏兄弟深感情况不妙，找到刘梦阳要其杀死二铁子，正当千钧一发之际，刘梦阳出人意料的发现警方内奸原来是雁门公安局中队长魏玉新。最终，重案队和雁门公安局将孙氏兄弟黑恶势力一网打尽，刘梦阳的妻子也获得市政府特批资金并治疗成功，纳净云也出狱并和周菁芳正式确定恋爱关系。除夕到了，正当众人准备欢聚的时候，范刚的手机响了，又来了案子....