北江分局的刑警隊長,趁著周末的時間,在家里親身體驗男尸自己裝黑布袋而死的過程,他想向張局證明自己的推理是正確的。在杜城(金世佳 飾)感到窒息缺氧時,蔣峰因為有命案發現,來敲杜城的門,杜城這才從浴缸里出來開門。玲瓏公寓發現了一具女尸,腹部有刀傷,現場只少了一部手機,沒有其他東西丟失,警方初步判定是仇殺或者情殺。
杜城趕到現場時,正好有目擊者發現了一個可疑人員,杜城和蔣峰便去看監控,可因為嫌疑人一直有意掩蓋自己的面部特征,監控一時找不到嫌疑人的身份。張局在案件棘手之時,打電話給正在上課的沈翊(檀健次 飾),讓他幫局里做一份罪犯圖像還原。
杜城不相信畫家能找到兇手,只得按照監控拍到的嫌疑人最后出現的地方,一家家去找嫌疑人。沈翊通過視頻電話,跟目擊者問詢嫌疑人的特征,很快就把嫌疑人給畫了出來,發給了張局。杜城在尋找嫌疑人時,被一位大媽拉住解決小事,正好這時嫌疑人從樓上下來,他隨便問一下對方住幾樓,沒想到假裝打電話想要逃離的嫌疑人,不自覺地回答了問題,這讓杜城發現了疑點。
杜城直覺認為,對方有問題,于是追了下去,心虛的嫌疑人馬上想辦法逃跑,可最終還是被杜城給抓住了。杜城為了抓住嫌疑人,把他姐姐送他的手表也劃傷了,一個人力擒疑犯,等抓住之后,蔣峰他們才出現。蔣峰拿著畫像對照了一下,發現畫得特別的像,于是跟杜城問他發現疑犯的方法,然后才回局里等審訊結果。
老閻很快就讓嫌疑犯招供了,女尸案也就此告破,殺手是受雇去殺了女死者,警方只要順著殺手的手機信息,就能找到幕后之人。張局通知沈翊抓住兇手的好消息時,說明沈翊已經得到上級同意,獲批調到北江分局,期望沈翊早日來報到。
沈翊聽到調派的消息,心情特別的復雜,這是他主動申請的,因為他的心里有一個心結。曾經有一個女人,帶著一張小男孩的照片,讓他畫出那人三十五歲的樣子,他以為對方只是尋找老朋友,可沒想到對方卻用他畫的畫,把那人給殺了,所以他很想找到這個殺人的兇手。
沈翊到北江分局報到,見到的每一個人,他都用自己的職業敏感,分析這些人的職業特征和身份。沈翊一來就進了四零六,這讓得知消息的杜城很是激動,因為那間辦公室就是他的師父,前刑警隊長雷隊的辦公室。杜城激動地趕去阻止沈翊時,卻發現他是舊相識,因為他就是替兇手畫出雷隊的畫像,導致雷隊被殺的間接兇手,而他還不能畫出雇他的女人的樣子,杜城對此特別怨恨沈翊。
杜城數落了沈翊幾句,然后便去找張局理論,并想用辭職威脅張局,讓張局把沈翊調走,沒想到張局就是不答應。張局正準備收回杜城的證件時,蔣峰前來告訴他們,整形醫院發生了命案,這讓杜城沒辦法跟張局僵持,只得同意張局的條件,帶沈翊去命案現場。
杜城雖然同意沈翊留下,但對沈翊還是討厭,于是帶隊出發把沈翊落下,沈翊只得自己騎自行車追趕而去。杜城看到沈翊跟他們幾乎同時到達現場,也不再說什么,先觀察命案現場,了解情況再說。死者是整形醫院的老板,四十二歲的梁毅,也是市里頂尖的整形醫生,杜城了解情況的時候,發現整間醫院里都沒有監控,無法通過監控查嫌疑人。
沈翊到了現場,便開始觀察,不自覺想碰證物時,杜城馬上叫住了沈翊,讓人給沈翊手套。法醫何溶月到了現場,發現杯子被人動過,直接就訓了杜城,完全不給杜解釋的機會。沈翊在杜城跟何溶月說情況時,發現房子的構造不對,懷疑有隱藏空間,于是用他的辦法尋找這個隱藏的密室。
沈翊找到了密室,又發現了密室外的畫不對勁,很快就找到了密室的機關,打開了密室。整形醫院沒有監控,整形醫院外的監控,則在案發時只拍到一個不清晰的女人,進入整形醫院,這讓杜城無法尋找這個女人,沈翊于是表示,他可以畫出女人的相貌來。
沈翊想辦法畫監控里的人時,遇到了一點棘手的問題,讓他沒辦法畫清楚,這時李晗來找他一起吃飯,他這才發現李晗的身材跟嫌疑人很相似,于是讓李晗幫忙做模特。杜城發現沈翊找李晗做模特,生氣地把李晗叫走,給了沈翊最后期限,逼沈翊畫出畫像,并以此作為沈翊是否能留下的條件。