一年半前，西區重案組督察刑凱曾調查少女曾嘉儀的失蹤案，查出與希業集團有關，但因集團的影響力而被迫終止調查，也目睹嘉儀的母親被車撞斃。至今，嘉儀突然衣衫襤褸地現身街頭，總區重案組丁洛風接手調查此案，並懷疑富商傅德善的孫兒傅一鳴參與其中。刑凱透過嘉儀隨身物品的線索，追蹤到她曾被困的地方，最終在一棟村屋與洛風相遇，並發現裡面有多人被囚禁。刑凱回到辦公室，如常地與阿賢推理案情，猜測有人協助嘉儀逃走……
刑凱走到口供室誘騙一鳴作供，被律師指控不合程序。德善不滿一鳴損害希業集團聲譽，安排他保釋後潛逃。刑凱試圖讓嘉儀說出一鳴的罪行，怎料嘉儀其後出事。刑凱遇上心理學家楊芷菲與前男友爭執，將二人拘捕，等候期間芷菲指斥刑凱忽視了嘉儀感受。刑凱向洛風提出合作，他們終在一鳴家的花園有所發現……一鳴因證據不足而獲釋，打算逃離香港時，卻遇上神秘男子林昱水，昱水舉槍指着一鳴要與他玩遊戲……
刑凱趕到偷渡艇時，不見一鳴的身影。洛風隨後到場搜證，除了一鳴的血跡外，找不到第三者的痕跡，刑凱也因此被懷疑。刑凱為證清白於晚上重返現場，與阿賢分析第三者犯案過程，終有重要發現。一鳴一案備受社會關注，高層下令洛風要盡早查出關鍵證據。洛風向刑凱推薦一位心理學家，當刑凱知悉那人是芷菲時，感到不滿。原來三年前，刑凱曾不認同身為案件心理專家證人的芷菲，對某裝瘋賣傻的疑犯判斷為解離症，二人結下樑子……
刑凱接受芷菲催眠時，看到了一鳴案件的真兇。地產商陳以達突然網上開直播，就着因加租令小商戶自殺的事件道歉，刑凱找出事發酒店，到場時發現以達已遭殘殺。經過分析，芷菲認為是戲劇型犯罪人格的連環殺手接連行兇。同時，以達的拍檔劉亞威亦被發現受傷並送院。亞威病房的點滴瓶及後被替換了份量致命的藥物，洛風認為兇手仍在醫院，帶眾警員分頭在醫院中緝兇。刑凱與芷菲於病房內遭到裝成醫護人員的兇手襲擊，危在旦夕……
刑凱醒來發現亞威已被殺，暈倒前隱約憶起兇手提及某英文詞彙，終找到相關神秘網站，頁面只見七幅拼字圖版與七段謎語。另邊廂，芷菲竟順利登入該網站……警方在連串兇殺案的死者胃內發現昆蟲，刑凱與洛風根據這線索登入網站，知悉一名戴面具少女提出「新七宗罪」，並預告下一個要制裁的罪孽。洛風的鄰居何妙雪遇上前夫鄧安醉酒鬧事，洛風及時推門而入，拯救了妙雪。刑凱來電通知洛風，其死對頭張滿光打算插手調查兇案相關人物……
洛風警告毒販三巨頭正身陷危險，逼使他們暫時停賣毒品，但此舉令洛風的上司葉培林不滿，培林更將案件交由滿光主理。刑凱推敲新七宗罪殺手的目標並非三巨頭，而是另有其人……刑凱於阿賢提議下，前往關心芷菲並詢問她對片中面具少女的看法，芷菲認為少女非兇手更非主腦。芷菲其實知悉少女正是其舊學生兼病患李欣，李欣最終拒抗治療並失蹤。洛風被鄧安突襲，遇舊時好友郝烔出手相救，洛風反斥郝烔死性不改……
刑凱睡醒後發現家中監視器被破壞，本應在芷菲處的筆記本也放在桌上，阿賢否認兩件事與其有關，令刑凱對自己有所懷疑，同時芷菲亦開始觀察刑凱……刑凱發現家中佈置有異樣，更閃現回憶，看到亞威遇害時的一些奇怪景象……洛風於姐姐丁少芸的勸說下，同往探望住在精神病院的母親。洛風問母親可記得曾縱火燒毀家園，母親否認，堅稱是第三者所為。芷菲與好友杜子俊於網上頻道探討新七宗罪殺手，芷菲因子俊認同殺手觀點而惹來針對……
少芸致電洛風指要解決與母親的恩怨，洛風隨即趕往精神病院，見現場已被熊熊大火包圍，認定這場火是少芸與郝烔所為，認為這兩人已徹底失常。警方查出討論區各成員的真實身分並問話；少婷決定作出反擊，駭進眾警員的手機，及後將一段刑凱的影片給了新七宗罪的死者家屬陳旭輝，並向他提出一個復仇計劃。旭輝闖進芷菲家向她與子俊施襲，當芷菲醒來時，只見身上被裝上了炸彈背心，也從螢幕看到子俊身上亦被裝上炸彈。
新七宗罪案件成為全城焦點，電視台安排特備直播節目，邀請警方代表與心理學家受訪。旭輝致電節目，隔空要求刑凱與洛風出鏡，又把一部直播着子俊與芷菲被綁架的手機速遞到電視台。旭輝在直播中揭穿刑凱患有人格解離，更指其中一個人格就是兇手。旭輝又以子俊的性命要脅芷菲對刑凱進行心理分析，還公開播放一段刑凱的影片。看到影片後，滿光亦相信刑凱是兇手，要求刑凱放下配搶並着下屬將他拘捕……
洛風帶隊前往旭輝的所在地營救人質，洛風卻遇伏擊而昏迷，迷糊間目睹兇手到來，舉槍指向旭輝……洛風獲救後向培林交出昱水的畫像，指他便是在現場的真兇，但培林堅持將案件交由滿光跟進調查。芷菲被救出後，前往警署找被拘留的刑凱，指會為他做一個專業的心理評估。有漁民發現暫住其家的失憶少女，很可能是警方正在尋找的李欣，滿光接報到來將李欣帶走，並要下屬封鎖此消息。刑凱一覺醒來，發現疑是第三人格留下的訊息。
刑凱的下屬江梓樂，不滿刑凱隱瞞患有解離症一事；刑凱託梓樂替他找出真相，又指要懷疑所有人，包括梓樂信任的他！芷菲認真地為刑凱進行心理評估，首次看到刑凱與阿賢有交流。警方召開會議討論對刑凱的處分，最終決定恢復刑凱的警員身分，但需要沒收配槍，只任文職。刑凱被調往庶務室處理瑣碎事，再託梓樂申調到洛風的小組繼續追查新七宗罪兇案。芷菲要求刑凱代她處理私事，刑凱拒絕。阿賢看着芷菲傷心的身影，責備刑凱……
洛風再往案發地點調查，不料遇上兩位認識的舊友，洛風打算作出拘捕時，卻被趕來的昱水刺傷。洛風約少芸吃飯套話，最終洛風拂袖而去。芷菲為李欣找來父母一家團聚，李欣開始對Saturn1115的資料有反應。刑凱發現芷菲隱瞞自己正為李欣做心理治療，芷菲堅稱李欣不會是兇手。新七宗罪殺手組織視製假藥並污染海水的藥廠為下一個目標，有人刻意放走藥廠職員劉裕威並着他報警。裕威在網上發表影片，稱看到殺手腰間竟有警隊配槍。
少婷看到裕威的影片後十分氣憤，指必須盡快找出他的下落。殺手組織基地內，郝烔責罵昱水，昱水反斥是郝烔所為引發事端。洛風通過追蹤影片發放的位置，找到裕威的下落。梓樂接報前往現場，殺手亦同時到達；裕威面臨墮樓，梓樂趕忙上前施救……刑凱要求李欣拍一段承認自己身分並反對新七宗罪殺手的片段，試圖以李欣做餌引兇手現身，李欣最終配合行動。少婷等人看到影片後，看出李欣是按指示拍片，有人提出要主動接觸李欣……
李欣終想起自己創立網站與認識少婷的經過，其後主動接觸少婷，向少婷表示新七宗罪殺手扭曲了她的理念。另邊廂，洛風追尋至殺手基地，想拘捕眼前三人，開了三槍仍是被他們逃脫……刑凱正調查一宗垃圾箱棄屍案，阿賢提到新七宗罪下一宗是虐兒罪，認為該兇手是殺手下一個目標。刑凱找洛風一起調查，滿光卻認為殺手目標是一對被全城追罵的父母。刑凱仍然懷疑自己的第三人格有機會是兇手，想找到除去該人格的方法。
新七宗罪殺手組織內部出現裂痕，遭禁錮的郝烔試圖勸說少婷放棄行動，也有成員即使心生退意，也只能沉默以對。近日發生女童失蹤案，洛風得知妙雪的女兒鄧彤童失蹤，心急如焚，要求滿光調配警力搜查。同時，刑凱通過以往同類案件推斷出，棄屍者應有兩人，而最近的案件只是一人所為……洛風終找到彤童，並將疑犯拘捕。警方認為疑犯可能成為新七宗罪殺手的下一個目標，洛風在街頭注意到有幾個黑衣人行動可疑……
囚在拘留室的疑犯無法聯絡到律師，意識到自己已被拋棄，於是向警方提供線索，令三十年前一具女性骸骨被挖掘出來。此時，德善之子傅成山被發現自殺離世……妙雪希望能與洛風組建家庭，但鄧安突然前來，揭穿洛風一直在監聽妙雪；妙雪的飯團店失火，洛風懷疑是鄧安所為，向他查問後轉為懷疑少芸，少芸竟然直接承認，洛風決定拘捕她。刑凱收到三十年前女屍的驗屍報告，致電洛風匯報……警方接報，成山於遺書中承認曾經殺人……
洛風來到新七宗罪殺手的秘密基地，發現裡面藏着一些舊照片，他最終知悉新七宗罪殺手組織的秘密……洛風重新思考各宗兇殺案的發生過程，終於明白為何昱水當日堅持要殺死旭輝等在場眾人。刑凱察覺到洛風有點異樣，到飯團店找妙雪詢問洛風的近況。洛風回到其舊居尋找失去的記憶，想起了當年家中大火的情景。洛風試圖勸說殺手們停止行動，少芸一口拒絕，並向洛風提出一個要求……
少芸助洛風找回過去的記憶，揭示他於警校時曾遭受虐待；殺手組織基地內，洛風堅持要所有人停止行動……新七宗罪殺手急於完成餘下的兩宗罪，刑凱亦認定了殺手的下一個目標，往找李欣詢問線索時，卻見洛風亦在場。刑凱通過芷菲的催眠，回憶起自己曾遭受校園欺凌，並目睹愛犬被拋入河中溺死。此時，刑凱的暗黑人格突然現身，及後威脅芷菲要找出名叫鄧安之人。滿光策劃了一個陷阱，成功引出新七宗罪殺手……
新七宗罪兇殺案的兇手落網，並會移送至赤柱監獄，兇手卻於運送途中從囚車中逃走。警方下達命令，容許任何警員遇到兇手可以開槍射殺，刑凱極力反對……洛風仍被囚禁於殺手組織基地內，其後終知悉可解救現時狀況的方法……刑凱接到訊息要他往貨櫃碼頭救人，即使一頭霧水，仍決定赴約。刑凱到場後遭人用手槍指着，危急之際洛風出現；刑凱趁機搜索貨櫃嘗試救人，但接着出現的，卻是最危險的昱水……
洛風與昱水爭執；刑凱及後擺脫昱水的糾纏，趁機找到了被囚者的確切位置。刑凱的暗黑人格此時出現，企圖殺死被囚者……支援的芷菲趕來緊緊抱住刑凱，要勸止其暗黑人格，芷菲卻遇突襲被刀捅傷……刑凱和芷菲被送往醫院，期間暗黑人格再次現身，告訴芷菲一個關於刑凱的殘酷秘密……出院後，刑凱打算外出探望某人，以化解昔日仇恨；芷菲到來，識破眼前之人是刑凱的暗黑人格。
暗黑人格告訴芷菲，若刑凱繼續懦弱，自己必會取而代之。刑凱於芷菲陪同下到監獄探訪鄧安，問及二人的往事，刑凱終於釋然……新七宗罪一案首次提堂，律師提出需等待被告的進一步精神報告，被告被關到小欖精神病院。少婷留下的最後一段影片流出，指希望能有人幫助聲討最後的「不義」之罪，此時希業集團的總裁德善突然病倒，其本是心理學家的長子傅洋山宣佈繼任總裁。刑凱將身體暫時交給阿賢，阿賢與芷菲展開了一天的浪漫約會……
刑凱向洛風提出整合人格，遭到少芸拒絕，少芸指殺害自己的真兇一日未繩之於法，自己便不願消失。失去阿賢的刑凱感孤獨，芷菲將阿賢留下的最後一段影片交給刑凱，片中阿賢鼓勵刑凱要好好生活。暗黑人格又再出現，刑凱向芷菲求助……洋山發現德善於公司的許多不法作為，將德善從醫院接回家中，並在德善面前宣佈自己的計劃，故意刺激德善的情緒。芷菲與刑凱勸說洛風的其他人格現身認罪，眾人格討論後，有所決定……
妙雪和芷菲作證，試圖證明洛風的主人格不會犯罪，甚至洛風的多重人格也出來承認惡行。然而，精神醫生的報告否認洛風有人格解離，最終令一些偏激的人格感到作證毫無意義，十分氣憤……儘管洛風被關押，與希業集團有關的人仍接連遇害，警方高度關注事件，並將刑凱調回重案組協助調查。刑凱認為新兇手的手法，與新七宗罪兇案有不同，判斷兇手可能是模仿犯。洛風突然襲擊其他囚犯，被單獨囚禁；洛風睡着時，昱水現身，用槍指着他。
芷菲對「新七宗罪」的幫兇展開調查，知悉其鮮為人知的往事。刑凱在警署調查模仿犯的身分，並鎖定目標人物；警方採取行動跟蹤模仿犯，但模仿犯在商場舉槍挾持人質……昱水於內在世界想殺死主人格洛風，眾人格為保護洛風逐一被害，洛風再次被困於內在世界，身體則被少芸操控……新七宗罪的主腦及幫兇要完成制裁最後的「不義」之罪，在危急一刻，刑凱、芷菲與妙雪趕到，要阻止這場慘劇發生……
(大結局)妙雪想喚醒洛風惜不果，少芸還是貫徹執行其計劃，以制裁最後的「不義」之罪，在場所有人都陷於生命遭瞬間吞噬的危機……妙雪終成功喚回洛風的主人格，但此時現場發生塌陷，除了刑凱之外，其他人都生死未卜。洛風等人失去蹤影，刑凱一直沒放棄尋找眾人的下落，順着線索終有頭緒，並遠赴心理學發源地德國，誓要找到洛風……