龙番市刑警队长林涛与法医科科长秦明是多年的老朋友。秦明的助理因不堪忍受秦明的古怪脾气打报告辞职。痕检科的李大宝被借调加入工作小组。期初秦明对身为女生的大宝不信任，但倔强的大宝在破案中，体现出了相当不错的推理和观察能力，并且嗅觉极度灵敏，挑剔的秦明决定留下大宝。龙番警局的铁三角也初告形成。他们互相合作，接连破获了各种匪夷所思的案件。本剧改编自秦明悬疑推理小说《第十一根手指》。

京海市一线刑警安欣(张译饰)，在与黑恶势力的斗争中，不断遭到保护伞的打击，始终无法将犯罪分子绳之以法。全国政法队伍教育整顿工作开展后，临江省派出指导组入驻京海，联合公检法司各部门，清除了政法队伍内部的腐败分子，粉碎了黑恶势力的保护伞，一举铲除了盘踞京海多年的强盛集团。

1988年，刑警卫国平在追捕连环谜案的行动中目睹战友牺牲，而凶手却逃跑了，此事成为卫国平的心结。八年后，宁江市发生了骇人听闻的凶杀案，此时卫国平已成长为成熟的刑警队长。他在带领队员调查的过程中相继破获了不少相关案件，但是凶杀案始终充满疑云，并且很多线索与八年前的连环谜案有关，这些发现让卫国平振奋但也成为他后来判断案情的阻碍。在案件的推进过程中，一个庞大的犯罪集团逐渐浮出水面。

青年刑警萧逸在团队的帮助下，在夏城侦破了一个又一个扑朔迷离的案件，在神秘的复仇者白哲的设计下，他卷入一起尘封多年的悬案。怀抱着各自的立场，正邪间碰撞出命运的回响。迷雾散尽，阳光普照大地，夏城重归安宁。

90年代的中昌省河昌市，基层民警秦川凭借自身努力求学深造，终于如愿成为一名刑警。在师父高建设、好友叶茂生壮烈牺牲后，秦川更加坚定了自己捍卫正义，制裁犯罪分子的决心，先后参与侦破多起案件，逐渐成长为中昌刑侦队伍中的优秀代表。刑侦事业需要培养新人，中昌省公安厅特邀刑事技术专家曹忠恕被秦川的才干和专注所打动，首席刑侦专家武英德更是经过严格考察，收秦川为徒。在疑难积案、恶性大案的侦破过程中，武英德、曹忠恕和秦川、陶维志、李文、赵飞等老中青三代刑警共同努力，用实战培养了一批更加现代化、专业化的年轻刑侦干警。一线刑警们对于刑侦事业的执着与投入，也感染着他们的下一代，实现着警魂的薪火相传。

为了打击犯罪、实现警察梦想，年轻的刘子明怀着一腔热血来到市公安局某刑侦支队工作，但琐碎无趣的排查工作让他感到枯燥。在师父的教导下，他逐渐端正态度，与小队成员一起参与侦破案件。在实地办案过程中，刘子明越发沉稳老练，成长为有担当的刑侦队长，带领徒弟们继续侦破各类案件。在经历一系列大案、要案、奇案、怪案的捶打与磨砺之后，刘子明对人性中的善与恶有了更深刻的理解，成长为一个名优秀的刑侦队长。师父全无保留的教导、战友们出生入死积累的信任、家庭婚姻的变故，让他真正认识到一个刑警肩上的责任之重，他为能从事刑警工作保障社会安定而倍感光荣。