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北宋宣和年间，汴梁城雀儿巷一角生活着赵不尤、温悦等性格迥异的一家五口人。赵不尤本是大理寺最底层的贴书小吏，只想过平凡的烟火日子，妻子温悦却一心只想置宅购田。一家人时常吵吵闹闹却也其乐融融。一次意外，一家人被卷入轰动的梅船大案中，随着一桩桩案件破解，一家人各显其能开启了一边破解案件、一边解决层出不穷的家庭问题和各自成长的奇妙之旅。最终一家五口重新认识并接纳了彼此，也各自收获了成长，携手揭露了幕后黑手的伪善与恶行，既捍卫了小家的幸福，也守护了汴梁百姓的安乐。
时值清明，本是大理寺架阁库抄书小吏赵不尤和娘子温悦相识十五周年的纪念日，温悦的伞铺却被一贯欺行霸市的甘亮骚扰。夫妻二人强颜欢笑，去瓦子看戏，戏目正上演，温悦却不见了。赵不尤急忙寻找，终于在瓦子仓库中找到温悦，然而眼前一幕，却让他震惊不已——温悦竟杀掉了甘亮！甘亮有朝中贵人庇护，赵不尤一番思量，决定藏尸。两人还未来得及藏尸，恰逢开封府左军巡使顾震来瓦子查案。顾震发现甘亮失踪，彻查瓦子，赵不尤和温悦很快被目击者指认，但在夫妻二人的配合下，危机一一化解。次日一早汴河之上，一艘客船因未及时放倒桅杆，险与虹桥相撞，危机刚解，客船却又莫名消失于虹桥之下。随后一团巨大的白雾从虹桥下涌出，人群惊叹祥瑞现世。正此时，雾中传来惨叫声，待白雾散去，水面上竟浮着十几具尸体。
人群骚动哗然之时，水面上又浮出一蒙面女子，赵不尤认出，那女子竟是温悦！赵不尤踉跄回家，温悦已在家中神色如常，头发却微湿。赵不尤向温悦摊牌自己已经知道水中的女人是温悦，温悦不置可否。赵不尤劝温悦赶快离开东京城。自己则去案发现场，意图拖延探案，给温悦争取逃跑时间。汴河两岸已被开封府控制，大理寺狄伦也来督案。赵不尤看到顾震向狄伦索要十五年前李言案卷宗，狄伦却以各种理由推脱。赵不尤灵机一动，向顾震自荐，最终赵不尤留在了案发现场协助顾震探案。赵不尤凭借自己的聪明才智，替换了写有温悦名字的落水者名单，抹除各种与温悦相关的证据，又引导顾震扭转破案方向，去查谁制造了祥瑞。
温悦乔装进入大理寺盗取李言案的卷宗，才发现那本卷宗已被烧毁，并且听到了赵不尤已被大理寺辞退的消息。为躲避大理寺官差追捕，温悦不得不进入暗渠逃生。另一边，赵不尤为引导顾震查向祥瑞，找来熟知机关的弟弟赵墨儿帮忙，妹妹赵瓣儿也跟着一起来到虹桥。赵墨儿推测祥瑞乃是人为，破解了祥瑞幻光的秘密。赵不尤听到有人提供凶犯线索，疑与温悦有关。他担心沿着这条线索查下去会查到温悦，便引导案件查向梅船消失之谜。
赵不尤依靠在开封府中听到的线索，暗中独自查出梅船案的凶犯如今正在樊楼，赶忙前去。却不想，顾震也查到了樊楼。此时，温悦正在樊楼会见自己的师兄萧逸水。温悦与师兄周旋，得知他是为了给萧父、也就是温悦的师父报仇。此时，顾震带人而来，两人不知所措，赵不尤及时赶到，化解危局。然而顾震刚走，萧逸水便原形毕露，以赵不尤性命要挟温悦拿出卷宗，温悦决定以死相搏，赵不尤赶忙背诵卷宗，再度死里逃生。温悦将一切告诉赵不尤并拟好休书想要离开。次日一早，赵不尤与弟弟赵墨儿去到骡马市，希望能为温悦挑一匹快马，却偶遇了案发时制造祥瑞的天竺幻术师正被埋伏刺杀。
赵不尤救下天竺幻术师，竟得知策划祥瑞的幕后之人正是大理寺狄伦。赵不尤与顾震摊牌，并说出狄伦才是祥瑞的幕后之人，请顾震帮忙抓人。但因没有证据，顾震并未答应赵不尤。赵不尤决心破釜沉舟，以死相拼，约狄伦在废船场见面，两人一番针锋相对，赵不尤终于设计让狄伦破防，承认了自己就是梅船祥瑞的策划者，也是十五年前给温悦师父下单刺杀李言、且提前布防将温悦师父一行人灭口的幕后主使。赵不尤要被灭口，温悦及时赶到，与狄伦手下一番缠斗，但终究敌不过狄伦的狡诈，缴械被擒。
几日后，萧逸水落网，梅船案结案。顾震告知赵不尤，狄伦身后之人是江南巨蠹邹勉，此人靠为官家搜罗奇珍异石得到官家赏识，此次祥瑞，也是狄伦替邹勉所做，为讨官家欢心。风波结束，赵不尤准备开一个讼摊为家里挣钱，温悦也准备好重新面对生活。她今日要去交定钱，把看上的那套宅子买下来。温悦赶至牙行，准备买下宅子。拥有半个东京城的房产富商章七娘也来到牙行，打断了一家人置宅的进程。另一边，赵不尤在温悦伞铺接到一个包裹，里面尽是黄金，还附加了一张字条，形式与萧逸水背后神秘发单人的字条如出一辙。字条上说，要温悦五日内杀掉章七娘，否则杀死温悦全家。赵不尤隐瞒温悦杀人之单，决定暗中调查。当晚，东京城发生了另一桩怪事——武家从食店的武家大郎武翔离奇死亡。
顾震下属万福入武宅调查，曾与武大发生过争执的孙勃被疑为嫌犯。赵墨儿不认为孙勃能犯下如此诡异命案，为帮儿时好友证得清白，赵墨儿背着家人和开封府，同赵瓣儿、宋齐愈、姚禾组成少年探案小队，一同探查真相。武家所在的区域正是章七娘的地产地界，因“帽妖”传言，地价大跌，章七娘举办捉妖大会，悬赏能人异士捉拿“帽妖”。与此同时，少年探案小队正计划潜入武家，探查真相。赵不尤参与捉妖大会，一通机敏操作，向民众证明“帽妖”是人为制造。此举被章七娘收入眼中，她邀赵不尤登上自己的豪华马车，回府中详聊，然而这一幕，恰被温悦看到。
当晚，赵不尤在章府中发现一些线索。他找到顾震，两人一番探查，终于得知，章七娘便是邹勉义女，专为邹勉打理东京城地产生意。而因查案一夜未归的赵不尤，引起了温悦的怀疑，温悦决定前往章府，找章七娘一探究竟。为找出发单人真实身份，赵不尤赶忙探查武家一案，他猜测或许制造帽妖的凶手，就是给温悦发杀人订单的人。而另一边，温悦独自闯入章府，轻松打败章府护院，与章七娘一番明暗交锋，终于得知赵不尤是在替章七娘查帽妖案。章家试图重金贿赂开封府万福，平息帽妖案，以保地价不受影响，然而顾震得知帽妖案与邹勉有关，下令彻查帽妖案。
赵不尤与章七娘一同前往胭脂铺探查帽妖案的线索，探查之时，竟碰到了温悦，三人修罗场一触即发。赵不尤心中已有武翔死亡原因的初步猜想，他通过双腿残疾的人裙摆不该是脏的一事发现了武翘的腿或有蹊跷，并结合胭脂水粉摆放的高度肯定了武翘的腿是假残。原来杀死武大的凶手竟是三妹武翘。武翘对于自己杀死武翔一事供认不讳，承认帽妖也是自己所为，但却对帽妖的细节所知甚少，顾震推测，制造帽妖的另有其人。温悦逼问赵不尤真相，赵不尤终于和盘托出有神秘人让温悦杀章七娘一事。夫妻二人争执起来，在顾震的调解下，温悦表示这是一家人的事，夫妻二人要合力查案，找出发单人的真实身份。当晚，帽妖再次作祟，当街杀死章府管家康浅。
温悦毫不避讳，直接告诉章七娘有人发单让自己杀章七娘，而自己并不想接这单，只想找出背后的发单人。章七娘与温悦达成协作，章七娘作为温悦的诱饵引背后发单人出现，而章七娘则以章府加强护卫为由将温悦软禁在身边，直至赵不尤找到帽妖真凶，才能放温悦回家。为让温悦尽快脱身，赵不尤赶忙与弟妹合作，查探康浅死因，寻找帽妖案的真凶。
赵不尤自武翘处得知，春熙与孙勃为青梅竹马。五年前，章七娘到来，春熙沦为章七娘奴仆，又被强行嫁给康浅。康浅婚后一直对她实施家暴，她遍体鳞伤却无处申冤，孙勃也因被章家强占祖屋而被迫流亡。因此，孙勃制造帽妖，向章七娘复仇。孙勃得知儿时同在杨楼街长大的武翘失手杀死武大时，出手帮助，以帽妖掩盖武翘作案真相。顾震派人收押春熙，不想春熙竟半路被皇城司带走，顾震也被借故外派离开东京，赵不尤想到章七娘在东京城手眼通天，赫然明白这一切都是出自章家之手。
此时，章府内忽然大乱，一只巨大的帽妖冒着红色烟雾飞入章府，章府下人护卫均被吓跑。原来是墨儿帮忙制造的帽妖。赵不尤趁乱进入章府，在温悦命悬一线之时救下她，万福也带领开封府众人冲进了章府。春熙突然出手刺向章七娘，而后自杀，与章七娘玉石俱焚。帽妖案告一段落，孙勃供出他背后也有神秘人唆使。这神秘人正是给温悦发单之人，也是萧逸水背后的发单人。此时顾震传来消息，萧逸水要被发配沙门岛。温悦与萧逸水在牢中见面，却听萧逸水说有人早已在外边替萧逸水安排逃跑。温悦跟踪发配路上的萧逸水，想借此找到发单人。不料，萧逸水却被突然冒出的神秘杀手割喉，当街毙命，杀手疑似就是发单人。
赵不尤从顾震处得知了萧逸水死于一刀割喉，赵不尤重燃斗志，为保护家人，誓要找出那个在暗处威胁着赵家的发单人。孙勃之死对赵墨儿产生巨大冲击，墨儿郁郁寡欢。宋齐愈宽慰墨儿，并鼓励他入仕、以一己之长为百姓做些什么，墨儿仿佛被点醒。与此同时，各自追查发单人的赵不尤和温悦，殊途同归，汇聚到集贤堂书坊，追击嫌犯，可此人武功高强，温悦一路追赶，直至大骡马店附近失了踪迹。然而，温悦却看到宋齐愈出现在大骡马店。温悦向他询问昨夜在大骡马店是否看清那个嫌疑人的样貌。宋齐愈却一反常态，矢口否认自己出现曾在大骡马店。温悦独自在伞铺时，遭到了嫌疑人的偷袭。见温悦处境如此危险，赵不尤再次恳求她回家。而温悦则含泪拒绝，她不愿将危险带进赵家。
科考结束之日，墨儿满心欢喜地去贡院接宋齐愈，宋齐愈却脸色极差，在墨儿的追问之下，宋齐愈终于痛苦地说出，自己受人胁迫，代人替考了！此时，嫌犯的身份也浮出水面，与此人的身份一同浮出水面的，还有郊外一具与萧逸水死因相同、且面容被毁的年轻男尸。宋齐愈认出此人身份是今科士子孔二，且宋齐愈知道，死者也在今年和自己一样，为他人替考了。墨儿回到雀儿巷找宋齐愈，却发现宋齐愈已然成了一具尸体——死法与孔二一模一样。悲伤过度的墨儿如行尸走肉，温悦和赵不尤各自想办法宽慰墨儿，墨儿终于接受了挚友宋齐愈已死的事实，重新振作起来，决心查出杀死宋齐愈的真凶。
赵不尤和温悦的关系依旧没有缓和，在顾震的指点下，赵不尤酒壮怂人胆，去伞铺找温悦一吐心声，重温旧梦。次日，温悦向赵不尤道出自己真正的身世。温悦之所以搬出赵家，就是因为惧怕重蹈幼时的悲剧。赵不尤听后，终于理解了温悦，并坚定地与她站在一起。与此同时，一则噩耗传来，学正章美死在太学门口，且太学两侧写满章美的认罪血书，承认他多年来一直凭借职务之势逼迫外省学子为权贵替考！而墨儿是第一个出现在章美尸体旁边，因此被认定为嫌疑人。另一边，赵不尤和顾震扎进卷宗中彻夜查找，发现原来每年都有成绩优异的外省学子失踪、而每年也都有不学无术的邹家子弟中榜。这些被利用的学子，都是在替考后被灭口，而负责杀人的正是那个发单嫌疑人。
墨儿逐渐拼凑出事情的原委。原来，他一直以来认识的“宋齐愈”，并非真正的宋齐愈。这段往事被章美等人发现，以此要挟宋齐愈替邹雍进参加科考。不料邹雍进又害死自己的父亲丁伯，宋齐愈万念俱灰，决心复仇，同归于尽。墨儿比官府和哥嫂先一步找到了正准备要杀死最后一个仇人的宋齐愈，墨儿劝宋齐愈放下屠刀不要再杀人，然而一切都为时已晚，无法回头。在官府及赵不尤温悦来到后，宋齐愈假装挟持墨儿，让墨儿洗清了嫌疑，然后自尽身亡。赵不尤惊讶地发现，原来宋齐愈的复仇行径背后，也有那个神秘发单人的指引。众人诱捕凶手，却发现此人只是邹家培养的杀手单十六，而并非那个一直针对邹家的神秘发单人。
墨儿打起精神，决心完成与丁旦共同的理想，考入太学，为百姓做事。然而却在报名之际，被告知自己的户籍有异，不得报名。墨儿向老爹和赵不尤询问身世，老爹装病逃避，赵不尤矢口否认。与此同时，老爹带着瓣儿来到樊楼参加春日宴。台上歌女池了了一曲终了，却不想从舞台上生生滚落三条红绸。红绸中裹着三具男尸，红绸上绣着一堆女子的姓名。开封府赶到，从三人嘴里拿出三个鱼形铜符，万福见这铜符，意识到事情背后牵扯颇深。
这鱼形铜符正是雅园之物，而雅园的主人栾回，正是邹勉的女婿。顾震前往雅园搜查，却不想上峰开封府尹竟是雅园的座上宾。府尹不准顾震搜查雅园，顾震悻悻离开，在雅园门口偶遇前来寻找父亲的府尹之女王云裳。与此同时，赵不尤和温悦受顾震之命，前往樊楼继续调查樊楼案，温悦赵不尤找到了运尸进入樊楼的樊楼伙计，但伙计只是收人钱财，更多情况并不知晓。另一边，王云裳找到顾震，要顾震务必揭开栾回和雅园的真面目，不希望府尹和栾回走得太近。二人在这一番交流之下，情愫暗生。
温悦下暗渠前，再次叮嘱赵不尤叫墨儿回来吃团圆饭，告知他们身世真相。赵不尤赶到大理寺，查得樊楼中三位死者均是十几年前会审董谦案的结案画押的官员，墨儿也在大理寺中阅读到了董谦相关事迹，对董谦心生敬仰，并对董谦的死因产生怀疑。温悦在暗渠中找到师父的老相识，绰号“无忧将军”的暗渠之王，并从无忧将军处得到运尸线索。瓣儿与开封府众人一起赶到素素三位阿娘所在的绣坊。同时，温悦沿线索找到的运尸起点，也正是绣坊。
时隔十几年，赵不尤再次来到小酒馆。得知前几日有人将一个本子留在此处，让交给赵不尤。赵不尤接过本子翻看，这竟是董谦的忏悔日记。温悦全家，竟是董谦受邹勉之命所杀！赵不尤顿时大受打击，他敬重了十几年的董谦，墨儿和瓣儿的生父，竟是妻子温悦的灭门仇人。深夜，家人已然入睡，赵不尤将董谦日记扔入炉膛烧成灰烬，他要维护自己的家，只能让这个秘密永远不为人知。
