关宏宇是警方通缉的灭门案嫌犯，他的双胞胎哥哥关宏峰是前刑侦队长。工地惊现肢解残尸，队长周巡带着新队员周舒桐赶赴现场。关宏峰协助刑侦支队办案，法医高亚楠向他打听旧情人关宏宇的消息。公园发现两具碎尸，关宏峰赶往现场却被当成逃犯遭巡警追缉。实际上关宏宇就藏在关宏峰家中，白天关宏峰出门查案，每到夜晚关宏宇就以哥哥的身份参与警方破案。关宏宇在警局分析案情，他试图借机盗取灭门案案卷。
关宏峰患有黑暗恐惧症，黑暗会让他产生凶杀现场的幻象。关宏宇参与验尸心生胆怯，他的异常反应被高亚楠察觉。垃圾场惊现碎尸，关宏宇不敢仔细观察抛尸现场。关宏宇和周舒桐私下寻访目击者，他们从保安口中得知抛尸者是摩托车手。周巡用灭门案卷当诱饵，关宏峰承诺以顾问身份协助他破案。关宏峰分析凶手将会在二十四小时内再次行凶，留给警方的时间已然不多。
关宏峰否决目击证人证词，他返回抛尸现场试图锁定真凶位置。两名被害者身份查明，杀人现场附近惊现摩托车手，周巡疯狂追逐将其擒获。周舒桐初次审讯，却失望发现摩托车手并非真凶。关宏峰推断出真凶藏身地，却不知真凶就在身后持刀欲对他下手。警方通过猫找到真凶家，房中的一样设备揭穿其杀人动机。此时真凶劫持关宏宇，他以调换身份的秘密要挟关宏峰见面。
关宏峰兄弟在真凶面前玩起互换游戏，关宏宇伺机一举控制真凶。警方此时赶到，真凶欲拖着关宏峰跳楼，岂料只有真凶坠楼摔死。双胞胎的秘密掩盖，周舒桐却发现关宏宇的外卖单。齐卫东向关宏宇寻仇，翌日齐卫东被人乱刀砍死街头。齐卫东死前曾和幺鸡接触，尸检证明此案有两个凶手和两种动机。周巡制假隐瞒灭门案案卷第十页失踪之事，随后副队长刘长永夺走案卷。
齐卫东的女儿认尸，她曾和周舒桐有过一面之缘。关宏宇偷见亚楠，他情不自禁回忆起相爱过往。周巡监控亚楠的电话，发现她曾和关宏峰通话。刘长永见到周舒桐情绪失控，原来他们竟是父女。关宏宇发现死者曾和自己在酒吧发生冲突，他随即在酒吧寻访目击证人。酒吧女老板坦白曾被死者掌掴，一名退伍军人则目睹关宏宇和死者接触。周巡从按摩女口中得知，案发时拿着白色苹果手机袋的男子形迹可疑。
刘长永以案卷为诱饵，希望关宏峰设法让周舒桐离开外勤组。关宏宇白天出门，他劫持幺鸡调查灭门案时撞破幺鸡贩毒。关宏宇躲过幺鸡一伙追捕，却被酒吧女老板打晕囚禁。酒吧女老板认出关宏宇就是通缉杀人犯，关宏宇冒充哥哥巧妙脱逃。警方根据苹果手机确定嫌犯就是王辉，周巡逮捕拷问幺鸡追查王辉踪迹。周舒桐对宏宇的外卖单心生质疑，关宏峰编造谎言完美遮掩罪证。
周巡夜晚邀请关宏峰吃饭，关宏峰小心翼翼掩饰黑暗恐惧症。周巡造访关家一无所获，关宏峰兄弟在他眼皮子底下交换身份。周舒桐在刘长永的协助下抓住皮条客，随后她假扮皮条客手下的失足女诱捕王辉。王辉有特殊癖好，周巡预感不妙及时行动逮捕他，然而周舒桐已经被迷晕摆出不雅姿态。王辉指控幺鸡谋杀死者，幺鸡却控诉王辉误杀死者，真凶身份一时间再成谜团。
退伍军人自首承认乱刀砍伤死者，他指认王辉、幺鸡其中一人杀害死者，而他的伤人动机则蕴藏着一个伤感的故事。关宏宇协助警方捣毁幺鸡的藏毒窝点，关宏峰质疑他参与运毒。死者指甲内提取出关宏宇的DNA，关宏峰被迫面对周巡的质疑。刘长永带周舒桐了解灭门案现场，他推测关宏宇因为贩毒残忍杀害吴征一家。一对在车内缠绵的男女被人谋杀，记者董涵设法得到犯罪现场图片。
关宏宇坦白凄惨身世安慰酒吧女老板刘音，岂料刘音当场揭穿他的真名，原来刘音曾经目睹关宏宇兄弟互换身份。关宏宇耳中放入窃听器，关宏峰借此远程操控案件进展。记者质疑关宏峰查案资格，关宏峰唯有破案才能留在警局。关宏峰推测出凶手的犯罪特征，警方找到多起相似案件遂成立专案组。顾问韩彬是名刑侦高手，关宏峰和他数度交锋不分伯仲。高亚楠暗赠灭门案卷丢失的两份报告，关宏峰将其中一份销毁。
警方排查监控视频，凶手却并未留下任何蛛丝马迹。案卷第十页是目击者安腾的证词，关宏峰惊讶发现安腾此人并不存在。记者意外曝光警方的查案进展，韩彬深感凶手作案特征泄露会导致恶性结果。有人根据媒体报道模仿凶手作案，杀死车内的曹艳茹夫妻。警方主动接受采访，谎称该案和之前的案件是同一名凶手所为。死者的车子成为警方突破口，从而揭穿一起人妻联手情夫买凶杀夫的阴谋。
警方一举端掉买凶杀人的组织，周巡布局诱捕杀害曹艳茹夫妻的杀手，随后警方散布连环杀手落网的假消息。韩彬询问脸部伤疤来历，关宏峰情不自禁回想起一次抓捕军火贩的行动。当时警匪发生火拼，军火贩在集装箱中将关宏峰脸部割伤，关宏峰反击却在黑暗中开枪误杀女警伍玲玲。吕四平和女性开房后被杀，韩彬认定这才是连环杀手第一次作案，发小交待吕四平曾经勒索过在车内发生关系的男女。
韩彬发现关宏峰的心理疾病，又为他掩护兄弟互换身份的秘密。关宏峰怀疑泄露案情的人就是凶手，警方锁定连环杀手就是鉴定中心的一名职员。关宏宇得知高亚楠给了两份资料，他随即质问关宏峰。连环杀手虽然落网，警方却找不到能够为他定罪的证据。周舒桐为将真凶绳之以法竟然捏造罪证，关宏峰看穿后予以干涉。最终关宏峰从出人意料的地方找到连环杀手的犯罪证据，他也得以继续留在支队工作。
关宏峰用证物房卡揭穿真相，唐莹曾协助丈夫王志革杀死吕四平。赵茜从监控中看到周舒桐栽赃王志革，刘长永将这段视频销毁。关宏宇调阅灭门案监控，却在案发时看到关宏峰的身影。关宏峰出现在灭门案现场之事内藏玄机，关宏宇一怒之下兄弟决裂并离家投靠黑客好友。王志革被人劫走，他为了制造枪支的消音器滥杀无辜，周巡推测他要持枪向关宏峰复仇。关宏宇从黑市买枪，却遇到帮派分子黑吃黑。
周巡中计被调虎离山，随后王志革持枪杀入警局，关宏宇黑入警局监控得知此事。关宏峰和高亚楠遭到王志革的猛烈袭击，关宏宇及时赶到击退王志革，关宏峰却因黑暗恐惧症爆发而命悬一线，高亚楠又在此时爆料已怀身孕。周巡察觉有异返回警局，却恰好遇到离开的关宏宇，一番贴身肉搏后关宏宇逃走。王志革劫持并开枪打伤刘长永，他拍下灭门案卷传给同伙，关宏宇发现他的同伙就是灭门案目击证人安腾。
王志革烧毁灭门案卷，随后他劫持刘长永准备出逃，周舒桐主动取代父亲成为人质。安腾欲杀暗中跟踪的关宏宇，神秘大哥介入之后，关宏宇被打晕并遭栽赃。关宏峰捏造谎言创造机会，一举击毙王志革救出周舒桐。周巡和安腾爆发火拼，二人缠斗之际安腾被杀。周巡暗中搜查关家，岂料关宏峰早有防备。高亚楠尴尬错认双胞胎男友，她坦白窃取案卷的经过。酒吧歌手任迪被富二代郭朋骚扰，关宏宇假扮她的的男友赶走富二代。
翌日关宏宇在酒店中醒来，任迪宣称他们喝醉后发生关系。郭西乡接到儿子被绑架的勒索电话，然而他的儿子郭朋却安然在家，警方发现绑匪误将服务生当成郭朋绑架。任迪在弟弟失踪后到警局求助，却误将关宏峰当成关宏宇，她惊恐发现绑匪手中人质正是弟弟任波。为了防止人质被撕票，郭西乡协助警方牵制绑匪。任迪要挟关宏宇解救任波，原来正是关宏宇的一个无心之举致使任波被人劫持。
郭西乡不断拖延拒绝支付赎金，绑匪一怒之下发来任波手指被切断的视频。警方根据线索追踪到绑匪藏身地，就在警方破门实施抓捕之际，关宏峰发现这是绑匪设下的圈套。警方查出刘岩就是绑匪之一，他们谋划定位通讯信号确定人质位置。叶方舟是名被开除的刑警，他曾和安腾暗中接触，此时又忽然联系前女友周舒桐。郭朋下药试图侵犯任迪，岂料反被任迪借机绑架，随后任迪要挟郭西乡凑齐赎金救出任波。
任迪承诺救出弟弟就带郭朋自首，郭西乡立刻答应从绑匪手中赎回任波。周舒桐制造车祸逼迫刘岩和同伙联络，赵茜借机定位到人质藏身处。刘岩识破警方骗局驾车逃走，周舒桐不顾生死开车追赶，最终刘岩被神秘人带走。周巡解救任波，任波却因哮喘病身亡。关宏宇谎称任波活着，任迪从视频通话中识破任波已死。任迪挟持郭朋要挟郭西乡交出绑匪尸体，郭西乡网上悬赏巨款抓捕绑匪，不久刘岩被人刑讯致死。
绑匪胡强主动自首，任迪要求用他的尸体交换郭朋。关宏宇亲自押解绑匪和任迪交易，他动情说服任迪释放人质。关宏宇想起他并未和任迪发生关系，任波被绑架之事也另有真相，此时任迪却看穿双胞胎互换的秘密。关宏宇前往江州调查胡强入室抢劫案，实则是去南山军区调查化名安腾的安廷。关宏峰和弟弟在火车站交接，周巡认错人布下天罗地网抓捕关宏峰。周舒桐为监视关宏宇，特意给两人开了一间房。
周巡紧跟关宏峰上了公交车，却反被关宏峰用枪劫持。关宏峰说出神秘势力制造灭门案嫁祸关宏宇的观点，随后用一根黄瓜戏耍周巡成功脱逃。受害者董乾否认遭遇入室抢劫，关宏宇敏锐察觉他的口供有疑点，当晚董乾离奇驾车出走。关宏峰遭到神秘势力追杀，警方又倾尽警力对他围追堵截，最终神秘外援远程操控协助他成功脱身。叶方舟欲暗杀关宏峰之时被捕，刘长永审讯调查他和安腾的关系。
董乾的车子停在山下，车内只有一个锁定焦距的望远镜，焦距定位的地方惊现多具少年白骨。周巡认定高亚楠窃取案卷，他故意请高亚楠吃饭借机套话。关宏宇借醉非礼周舒桐，周舒桐慌张逃脱，关宏宇终找到机会去军区调查安腾。安腾弄丢报废枪支，他还有一个姓赵的妹妹。董乾吊死在林中，死因颇像自杀身亡，关宏宇却怀疑这是一起谋杀案。董乾曾经多次猥亵男性，而林中的受害人都曾是他工作学校的学生。
关宏宇在林中模拟上吊自杀，他用树上留下的痕迹验证对于命案的猜想。关宏宇发现董乾的车有断电保护功能，可是命案现场的车却蹊跷的耗尽电量。周巡忽然要求采集指纹，幸好此时关宏峰又取代了弟弟，随后关宏峰给出董乾被谋杀的完整推测。周舒桐向关宏峰告白，关宏峰遂立即和弟弟交接。关宏宇最终找到凶手，并得知凶手不仅被董乾侵犯，还被迫受其操控杀害学生的真相。
赵馨诚负责外围监控警方卧底行动，他鲁莽闯入军火集团后不幸被犯罪分子擒获。周巡终于交出所有线索资料，让关宏峰接手调查灭门案。军火贩纪杰遇害，刘长永查案屡屡闹出笑话。周巡四处寻找失踪的赵馨诚，岂料赵馨诚被警方拘捕还试图逃走。代号编辑的警察卧底到孟仲谋的军火集团，关宏峰决定也当卧底，周巡遂假装反目解除了关宏峰的顾问身份。赵茜搜查安廷家时举止可疑，她将此事告诉关宏宇。
关宏宇代替哥哥打入军火集团，岂料卧底林嘉茵变节。林嘉茵欲枪杀关宏宇当投名状，却被二把手金山阻止。周巡的车子刹车失灵，小汪发现有人谋杀周巡。林嘉茵揭穿关宏宇假扮哥哥，关宏宇遂以军火交易为诱饵逼金山处死林嘉茵。关宏峰认为林嘉茵不会变节，他立刻交接阻止金山杀害林嘉茵。周巡揭穿赵茜就是安廷家的养女，神秘势力在算计警方怀疑赵茜。关宏峰出尔反尔引人质疑，金山要求林嘉茵杀了关宏峰。
林嘉茵诉说叛变缘由，她警告关宏峰不要影响军火交易。金山和辛怡洽谈军火交易，关宏峰从细节推敲出辛怡是恐怖组织成员，又三言两语挑拨买卖双方内讧。关宏宇潜入黑帮保护哥哥，却偶遇周巡爆发恶战。军火集团老大孟仲谋现身，强逼林嘉茵枪杀金山和关宏峰。林嘉茵出人意料的除掉孟仲谋，金山转危为安变成团伙老大，林嘉茵和关宏峰也一跃成为军火集团核心成员。纪杰的死因曝光，原来他是被林嘉茵陷害而死。
关宏峰分析认为金山会遭到恐怖组织报复，他设法通过银行找到辛怡，又促成金山和辛怡会面。市局调查关宏峰，周巡发脾气阻止办案。关宏峰撺掇金山跟踪辛怡，从而找到恐怖分子的老窝。周巡收到消息追踪金山一行，叶方舟却开车尾随着他。此时国安局正在谋划抓捕辛怡一伙恐怖分子，周巡必须设法阻止抓捕行动。关宏峰一手促成军火买卖，金山和辛怡交易时落入警方包围圈
金山欲杀卧底关宏峰，林嘉茵挺身而出恶斗歹徒。一番厮杀后辛怡枪指林嘉茵，随后传来一声枪响。周巡拼死逮捕金山，金山抢到周巡的枪后开枪，岂料枪支炸膛反令金山受了重伤。警方为林嘉茵举行葬礼，真相是林嘉茵在揭穿黑警内幕后诈死离开。警方通过指纹，查到关宏宇开枪杀死辛怡。关宏峰兄弟亲赴长春追查乔森的线索，不久刘长永尾随而至。关宏峰被酒铺老板欺骗，他在荒无人烟的雪山里开车出了车祸。
刘长永和酒铺老板相谈甚欢，成功打听出乔森的住址，随后刘长永发现乔森家已经人去楼空。关宏宇及时救醒晕厥在雪地里的哥哥，他们被迫弃车徒步翻越雪山赶回酒店。当晚兄弟二人被迫露宿雪山，关宏宇和关宏峰倾心交谈，翌日关宏宇背着哥哥走出荒山。顾局手上有一份名单，周巡正在和他密谋要铲除名单上的人。与此同时刘长永一路追查，发现叶方舟和乔森关系非同寻常。
刘长永在黑诊所找到乔森，此时乔森因故自废眼耳舌。乔森的委托人和卖枪给金山的人，竟然都是一名津港警察。关宏峰认为涉案人员有危险，遂向韩彬请求帮助。周舒桐买奶茶给刘长永，父女倾心交谈谅解彼此。关宏宇假扮哥哥却被周巡一语道破身份，原来周巡只因一句话识破双胞胎替身阴谋。周巡曝光吴征是警方卧底，而吴征的死牵涉黑警秘密。灭门案发生当天，关宏宇参与打斗并捅伤人，随后他惊悉自己杀人被警方通缉。
刘长永在办公室突然休克死亡，周巡被警方逮捕，原来有人举报周巡谋害刘长永。周巡和刘长永在案发当晚有过争执，刘长永喝的奶茶暗藏毒药。关宏峰推测叶方舟是杀人主使，他追踪毒奶茶的来源，而周巡两次出现在刘长永办公室的行为颇为惹人怀疑。周舒桐后悔和父亲失和含恨痛哭，周巡承认刘长永的死和自己有关。二月十三日当晚发生灭门惨案，DNA比对显示关宏宇是凶手。购买奶茶时的套牌车辆难以追踪，关宏宇推测毒奶茶的加害目标其实是关宏峰。
关宏宇判断毒奶茶的谋害对象是关宏峰，周巡提出两个问题，他警告关宏宇不能信任关宏峰。关宏宇接触到灭门案物证后暴打关宏峰，原来证物显示关宏峰杀死吴征一家，却将杀人罪名栽赃给关宏宇。神秘大哥派人暗杀叶方舟和乔森，叶方舟察觉异样干掉杀手，林嘉茵则陪伴左右保护乔森。叶方舟欲除掉配制毒奶茶的黄山，周舒桐偷听得知父亲死亡真相。叶方舟持枪劫持周舒桐，他死在神秘人黑枪之下。
韩彬以帮助朋友的名义，亲手杀死黄山。关宏峰将宠物鱼老虎做成菜吃下腹，不久他被警方逮捕。高亚楠平安产子，她劝关宏宇和哥哥携手背负一切。关宏峰回忆灭门案经过，他在晕倒后被人留在命案现场，而他又利用指纹栽赃关宏宇杀人。警车经过地下隧道时，关宏峰因黑暗恐惧症发作短暂逃离警车。拘留室中，周巡回忆被关宏峰改变的人生，他感叹十五年没能交下这个朋友。戴手铐的人对周巡露出诡异的微笑，他究竟是关宏宇还是关宏峰，真相不得而知。
