民国时期上海动荡不安，巡捕高官郭先生离奇死亡。私家侦探陈一鸣受到郭太太的委托，调查郭先生遇害一案。陈一鸣来到凶案现场勘查，并猜测凶手的具体特征，同时推断这是一起谋杀案。陈一鸣前去询问戏班班主，偶然发现戏班里的赵明若跟凶手的特征十分相似。陈一鸣再次来到戏班想去瞧瞧赵明若，谁知赵明若竟然死了。警察把陈一鸣抓了起来，怀疑他是杀死赵明若的凶手。
张天笑正在检查凶案现场，张天笑察觉有人不对劲，便联合警察成功抓住这名女子。陈一鸣被关在监狱中，姚菲也被关了进来，陈一鸣认为姚菲绝对不是杀人凶手。高局长将义子陈一鸣保释出来，同时陈一鸣恳请义父释放了姚菲。张天笑与陈一鸣打赌，赌谁能先抓到凶手。陈一鸣和姚菲来到报社，询问为何每期报纸刊登的谜题都是脸谱杀人犯的预告，社长也是一脸懵。
张天笑迫于压力，决定跟陈一鸣合作。陈一鸣表示他调查到，几名死者潜在的共同点就是男童，凶手很有可能是当年失踪的男童之一。报社编辑将匿名信拿给陈一鸣等人，他们迅速判断出，下一个遇害者是周启儒厂长。陈一鸣和姚菲从高局长那里得到启发，发现重生有重大嫌疑。陈一鸣万万没想到，这一切其实都是蒋函知暗中策划的，其实，他才是真正的幕后黑手。
蒋涵知命一名刚被释放出狱的杀手去杀一名男子，陈一鸣全然不知蒋涵知的真面目，还饶有兴致地与其见面聊天。陈一鸣得知沈雪未婚夫强威可能出事，于是立刻前往强威家。巡捕砸开了强威家的大门，发现他早已死去多时，明显死于他杀。陈一鸣分析真正的致命伤是凶手用电话线勒其脖子窒息而死，并觉得应该是仇杀。陈一鸣告诉张天笑和姚菲，有一个叫强威的年轻男子死于非命。
陈一鸣来到监狱，周子武辩解自己没有杀人。陈一鸣质问周子武的枪从何而来，周子武这才如实交代。陈一鸣听完周子武的话，觉得他应该不是凶手。陈一鸣将张天笑、姚菲、高局长、贾探长都请到了侦探社，他用实际行动测算了一遍，证明周子武不是凶手，贾探长给陈一鸣三天时间抓到凶手。周子武凭借着模糊的印象，画出了另一个跟踪者的样貌，也算给了陈一鸣一个参考。
按照周子武的描述，小咖画出一张画像。凶手方六在火车站，神偷陈飞把他的钱包偷走了。姚菲和张天笑来到强啸槟家询问，老管家提醒他们去查20年前的自杀案。陈一鸣来到监狱，监狱的工作人员告诉他方六已经出狱了，姚菲把小咖画的画像拿出来，工作人员立刻认出那就是方六。陈飞看到通缉令，告知陈一鸣方六要做火车离开。方六被抓获，经过审讯，方六将犯罪经过如实交待。
陈一鸣和姚菲一起去沈雪家，陈一鸣注意到桌子上有个牌位，于是猜测周子武的妹妹就是周崇文。高林声告知陈一鸣蒋瀚文负责调查强奸案，后来不幸殉职。陈一鸣阻止了周子武被释放出狱，他当着所有人的面，讲出了案发当晚的真相，于是周子武杀死方六后自杀。陈一鸣赶紧带着张天笑和姚菲冲到沈雪家，只见沈雪举枪自杀，陈一鸣将她的枪打落，沈雪这才说出了事情的全部真相。
一个老太太前来报案，老太太称有一个租客一直拖欠房租，所以特来请陈一鸣帮忙。据老太太介绍，租客名为李志远，是一名老师，是个孤僻的人，最近表现非常奇怪。陈一鸣等人开始研究李志远，他们想到李志远曾报案，便起身去巡捕房查找案宗。张天笑通过彩票站来到了赌场，发现自己中了大奖，可赌场里的所有人坚称今天是26号，而张天笑的彩票是25号，所以大奖自然失效。
张天笑将信将疑地离开赌场，返回侦探社，发现今天真的是26号。陈一鸣和姚菲跟着张天笑再次来到彩票站，而后到达赌场，陈一鸣拿出李志远的照片，询问前台小姐，前台小姐称没见过李志远。陈一鸣让张天笑回忆昨天发生的事，可让张天笑留下深刻印象的只有红衣女郎。陈一鸣和姚菲去高林声家做客，陈一鸣向高林声提起李志远失踪的谜团，高林声给陈一鸣讲述了百慕大三角区。
陈一鸣在天台的发现了李志远尸体，十分疑惑。陈一鸣推测道，李志远一定是买了彩票被骗，误以为时间穿越，便想穿越回去兑奖，却被雷电电死了。陈一鸣等人再去赌场一探究竟，贾探长也在这里豪赌。贾探长与黄老板正在周旋，黄老板手里似乎掌握着贾探长的某些把柄。红衣女郎警告张天笑不要再去赌场，张天笑执意要求个答案，女孩只好约他明天在汇中大厦楼顶见面。
陈一鸣询问高林声，是否认识赌场黄老板黄荣，高林声表示黄荣此人背后关系网十分复杂。姚菲看出来小咖对张天笑的心思，这让小咖有些不好意思。姚菲告诉小咖，张天笑之所以喜欢那个红衣女郎，可能是因为那个女孩有神秘感。张天笑前去赴红衣女郎昕睿的约定，姚菲紧跟其后，两人在大厦天台发现了赌场打手中毒，脖子上还有个针眼。张天笑怕昕睿受到伤害，决定再探赌场。
陈飞同陈一鸣和姚菲来到黄荣的赌场，姚菲在不经意间偷走黄荣的钥匙，并将钥匙转移给了陈飞，陈飞解救了张天笑。另一间房内，昕睿被布条死死的封住嘴，手脚被绑动弹不得，听到三人的动静，急的呜呜大叫。陈飞听到叫声，成功找到昕睿。昕睿嘴上的布条被解开，她告知所谓的时间穿越其实都是赌场老板设定的一场戏。昕睿刚说完，忽然看见一个打手朝着张天笑开枪，昕睿挡在了张天笑面前，为了他中弹受了重伤。黄荣发觉不对劲，打算拿着家产出逃，陈一鸣等人决定以牙还牙，最终将黄荣绳之以法。
灯光璀璨的舞台上，一场魔术表演拉开帷幕，当红布拉开，水箱里竟然是一个赤裸的人体，魔术师当场暴毙。贾探长急忙来找陈一鸣等人，告知有一个魔术师离奇死亡。陈一鸣与姚菲、张天笑去查看情况，陈一鸣分析道凶手就藏在通风口内，用钩子把整个笼子吊到了高空中，凶手再等到几天后再制造成意外的假象。蒋涵知急于把黄荣的帝王绿翡翠脱手，便去找人帮忙，谁知反被威胁。
陈一鸣猜测杀死刘大师的可能是魔术界的竞争对手，贾探长表示最近几年发生了好几起魔术师被杀案，并告知金瑞龙很有嫌疑。贾探长带陈一鸣等人去监狱找金铭觉，张天笑怀疑此人不是金铭觉，狱警这才如实禀报，金铭觉在一个多月前凭空消失了。陈一鸣推测是金瑞龙帮助金铭觉越狱，两人联手杀了刘大师。蒋涵知进入巡捕房的档案室，却被一名警察发现，于是用雨伞戳瞎了警察。
梦灵即将表演闪电魔术，小咖十分好奇，张天笑猜测屋子里肯定有绝缘装置。陈一鸣与张天笑、姚菲去魔术团，找到一位名为白薇的女魔术师，此人曾与金瑞龙打过交道，陈一鸣便想从她这里获取一些线索。白薇认为金瑞龙为人很不错，不相信他会是凶手。陈一鸣询问白薇，金瑞龙和最近死去的刘大师是否有什么交集，白薇摇摇头，她并未听金瑞龙提起过此人。姚菲和陈一鸣探讨案情，她总觉得犯人就在身边，但就是找不到踪影。
张天笑得知小咖的家人都死于十五年前的一桩惨案，陈一鸣将小咖安置在孤儿院。咖啡馆里电话铃声响起，原来是梦灵找陈一鸣细谈金瑞龙的案子，四人先观看了梦灵的魔术表演，谁知梦灵竟被当场烧焦。陈一鸣在现场撞见陈飞并意外拿到一枚金币。负责道具的古或突然逃跑还试图向陈一鸣开枪，陈一鸣断定此人疑点重重。香港女魔术师罗娜要登台演出，她对最近的命案不屑一顾，陈一鸣却十分担心。
陈一鸣调查发现古或去了剧院当杂工，细心的姚菲发现剧场的一条秘密通道，陈一鸣命人把守在通道口。罗娜登台演出钻进水箱开始倒计时，序幕拉开水箱里竟然出现了古或。陈一鸣察觉不对劲惊讶地看见金瑞龙和金铭觉站在一起，旁边还有毫发无损的罗娜。陈一鸣刚想抓住这几人，可金瑞龙使出魔术师的障眼法，瞬间逃跑了。大家最终在储藏室找到了昏迷的古或，金瑞龙还留书一封说出了和古或的恩怨。
陈一鸣做了个梦中梦，寻常种种面目可疑。张天笑带着陈一鸣去看医生，陈一鸣浑浑噩噩地跟着他一路前行。医生催眠了陈一鸣，陈一鸣糊里糊涂，恍惚中好像看见了小时候的自己。陈一鸣打了个激灵，突然发现自己正在与张天笑说话，张天笑调查到了宋新荣的背景。陈一鸣浑浑噩噩地再次被惊醒，却发现自己还是坐在医生家的椅子上，陈一鸣彻底崩溃，他全然分不清梦境和现实。
张天笑告诉陈一鸣，宋新荣是上海最有名的富豪，不过在一周前开枪自杀身亡了。宋新荣告诉陈一鸣，自己总算梦见在这里开枪自杀，陈一鸣十分疑惑。宋新荣苦笑道，有人给自己移植了某种自杀意识，所以想请陈一鸣调查。陈一鸣听着宋新荣古怪的话语，从梦中惊醒，他的记忆中恍惚出现自己开枪杀死宋新荣的一幕。陈一鸣难以逃脱梦魇，他仿佛看见无数人指责自己杀了宋新荣。
陈一鸣不知怎么就来到了一个电影院，只有姚菲一人在认真观看，姚菲附在陈一鸣耳边，鼓励他快点醒来。陈一鸣在街上漫无目的地跑着，贾探长拿着手枪带着人，紧紧地追着陈一鸣。陈一鸣与管家两人在大雨里奔跑，蒋涵知却开枪打倒了陈一鸣。宋新荣是被徐福临和宋夫人合谋害死，陈一鸣之前见到的宋新荣是徐福临假扮。陈一鸣不慎中了一枪，这许久的梦境，都是伤重昏迷所致。
陈一鸣受伤终于苏醒过来，姚菲和小咖都过来照顾他，张天笑也在病房里陪护。张天笑三人准备去日料店，店家三田先生离奇死亡。姚菲根据三田脖子上的伤口判断，凶器应该是远距离投射过来，而且上面还抹了氰化物，张天笑也发现电闸被人动了手脚。姚菲提议从凶器着手，很快便找到了涂有氰化钾的飞镖。贾探长将矛头对准小伙计，小伙计再三辩解，贾探长便怀疑墨镜男。
大家发现墨镜男的一只眼睛是盲的，另一只却是正常，张天笑指认此人就是杀手小梅花。小梅花起身就要离开，姚菲等人一拥而上，制服了小梅花。小梅花否认自己杀人，是三田最近收到了恐吓信，让自己来保护他的安全。张天笑怀疑小咖有嫌疑，小咖如实告知自己不是凶手，张天笑便向陈一鸣求助。小南承认自己就是杀人凶手，作案动机是三田当年曾带着樱花社屠戮了自己全家。
陈一鸣的父亲曾带领一帮兄弟闯荡，可内部有人作乱，导致兄弟们自相残杀。蒋涵知告诉陈一鸣，自己最近救了一个陌生老人，老人离开时留下了一个金属盒子。蒋涵知发现里面是罗盘和一本撼龙经，猜想一定与古墓有关。陈一鸣认为只有找到撼龙经的原版，才能破解谜题。陈一鸣与张天笑和姚菲接连收到匿名邀请，大家面面相觑，不知何意，于是决定前往日落别墅弄清楚真相。
大家来到日落别墅，发现里面有很大的油漆味道，据仆人所说，这是自家主人为了欢迎各位，特意修葺一番。宾客们陆陆续续都到齐了，除了申泰和黄灵珊，还有少年侦探马飞羽。众人发现画上有干枯的血迹，陈一鸣脑海中忽然闪过儿时的情景，父亲的手下自相残杀，仿佛就是眼前的这栋别墅。众人越发惊慌，陈一鸣分析道，彼此都是被聚集在一起的，说明之间肯定有某种联系。
高林声指出当年是自己负责这个案子，现场大部分珠宝都不翼而飞，直到自己最近收到了匿名邀请函。神秘人邀请大家玩一个游戏，只要有人破解藏宝地点，自己会送他安全离开。姚菲仔细查看陈一鸣的老照片，发现上面存有线索。大家正要去寻找线索，却看见申泰呼吸急促地倒在地上，医生也触碰了机关引发爆炸。马飞羽怀疑高林声就是幕后主使，高林声不由分说就处置了马飞羽。
陈一鸣想知道当年到底发生了什么，高林声激动地告诉陈一鸣。陈一鸣终于对高林声下手，他迅速联系神秘人。神秘人出现，他竟是被“烧死”的医生。医生走到大厅，陈一鸣早已看破了他的诡计，一一揭发。医生忽然拉动开关，整个客厅发生了爆炸。医生撕下了脸上的面具，此人竟然是陈飞假扮的，陈飞和蒋涵知其实是同一个人，陈飞自称父亲是巡捕蒋涵文，与在座各位都有仇。
高林声被爆炸冲击后重伤，他在弥留之际告诉陈一鸣自己和他父亲的渊源。贾探长带人及时赶到，从一片狼藉中救出大家。陈飞在咖啡馆留下一本书后离开，陈一鸣打开后发现 “世仇陈涵”几个字。贾探长意识到姚菲不是好人，下意识掏枪。张天笑和陈一鸣这才明白，姚菲是樱花社的人。陈一鸣愿意赌上一切，只要姚菲跟自己走，可姚菲还是扣动了扳机，关键时刻，张天笑扑了过去。