유망한 국과수 부검의 서세현에게 맡겨진 한 사체. 사체에서 풍기는 락스 냄새와 봉합된 실은 그녀의 과거를 떠올리게 한다. 용천서 강력팀장 정현이 사건의 수사를 맡는다.
정현과 함께 사체유기 현장을 방문한 세현은 죽은 살인마 아버지 '윤조균'의 흔적을 떠올린다. 한편, 용천 현장을 방문한 이후로 세현의 팀원인 오민호가 며칠째 무단결근을 이어간다.
용천에서 또다시 실이 사용된 사체가 발견되고, 사체의 신원은 실종된 세현의 팀원 오민호로 밝혀진다. 두 번째 사체에서도 동일한 수법과 단서들을 발견한 세현은 조균이 돌아왔다고 직감한다.
무고한 시민을 용의자로 체포한 정현은 언론의 뭇매를 맞고, 그를 돕듯이 나선 세현은 연쇄 살인을 공표한다. 조균에게 자신의 존재를 드러낸 세현은 그를 자극해 수면 위로 끌어올리려 한다.
세현은 용천에 임시부검소를 설치하고 조균의 흔적을 쫓는다. 그날 밤, 세현은 자신의 원룸 앞에서 실로 꿰매진 세 번째 사체를 발견한다. 세현은 생일을 축하하는 조균에게 앞으로 진짜 놀이를 시작하자 말한다.
세현은 세 번째 사체 속에서 조균이 심어놓은 자신의 어린 시절 사진을 발견하고 충격에 빠진다. 단서를 잡은 정현에 의해 조급해진 세현은 과거 조균과 함께 살았던 하룡으로 향한다.
정현의 수사는 과거, 세현과 조균이 함께 했던 '청운항 미제 사건'까지 확장된다. 조여오는 수사 상황에 세현은 조균에게 가짜 범인을 만들자고 제안한다. 그러나 세현은 조균이 보낸 주소에서 함정에 빠진다.
조균의 함정을 가까스로 처리한 세현은 약속 장소에서 조균을 만난다. 한편, 정현은 세현이 약물 결과를 숨긴 사실을 알게 되고 의심이 싹튼다.
정현은 세현의 수상한 정황들에 혼란을 느끼고, 조균은 세현을 고립시키기 위해 만전을 가한다. 약물 결과를 속인 죄로 압수수색까지 받던 세현은 진실을 묻는 정현 앞에서 침묵을 택하며 완전히 고립된다.
세현은 조균의 치밀한 조작 속에 모든 살인의 용의자로 몰리고 정현조차 세현을 쫓는다. 궁지에 몰린 세현은 양어머니가 있는 요양병원으로 향하고, 그곳에 조균이 다녀간 정황을 발견한다. 세현은 조균과 마지막 결전을 결심하고 조균의 거처로 향한다.
세탁소에서 살인미수 사건이 벌어지고 세현은 지명수배된다. 정직 처분을 받은 정현은 단독 수사를 결심한다. 한편, 조균에게 붙잡혀 탑차에 감금된 세현은 자신을 대체한 소녀 세은과 조우하고, 끔찍한 가족놀이에 휘말린다.
살아있는 피해자를 통해 진실에 다가선 정현은 조균의 탑차를 추적한다. 세현은 세은과 탑차에서 탈출할 방법을 강구한다.
정현이 깊은 부상으로 의식을 잃고, 세현은 기자회견을 통해 모든 진실을 폭로한다. 자신이 조균의 딸이며, 살인의 조수로 길러졌던 과거와, 지금도 고통받는 또 다른 피해자 세은의 존재를 세상에 알린다.
세현은 정현에게 자신의 과거를 고백하고 두 사람은 조균의 검거를 위해 협력하기로 한다. 한편, 기자회견으로 세현의 위치를 파악한 조균은 세은의 목숨을 빌미로 세현을 협박한다.
세은의 행방이 묘연한 가운데, 세현은 조균이 그녀를 이미 죽였다고 믿고 분노에 휩싸인다. 조균의 메시지를 받은 세현은 조균을 죽일 각오로 병원을 나서고, 정현은 세은을 찾아 나선다.
세현은 무진 갯벌에서 조균과 마주하고 마지막 선택 앞에 선다. 같은 시각, 구조신호를 받은 정현이 세은의 행방을 긴박하게 찾는다.
