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重案六组
季洁等在押解412重犯回程的途中听到15声枪响。经调查，枪声出现在 “锦绣地”。沈耀东用死者手机拨出通话记录里最后通话的号码，结果前来向郑一民报道的佟林的手机响了起来。季洁等人对此深感意外。案情分析会上，沈耀东要求佟林解释电话一事，佟林的回答引起大伙不满。佟林利用郑一民从沈耀东嘴里套出了嫌疑人的地址，而李少成从监控录像上发现了一个与案件有密切关系的陈雪。在关键时刻，佟林找到了在“锦绣地”谈判时被打伤的五个人，遗憾的是已经死了两个。季洁认同佟林保留活口，好继续破案的理由。但这时，一个意外让 “十六枪案”的三个“活口”又死了一个，剩下两人都成了植物人。案情变得扑朔迷离，一场惊心动魄的较量就这样拉开了帷幕。
季洁、王勇和周志斌在押解412枪案重犯张竞民回程的途中听到15声枪响。季洁向郑一民汇报，五组组长沈耀东主动要求去现场。郑一民提出让季洁担任六组组长，季洁却说想要孩子，建议“空降”一个组长。经调查，枪声出现在“锦绣地”——一个价值几十个亿的地产项目，多次因拆迁发生械斗。季洁与沈耀东用死者手机拨出通话记录里的呼出号码，正是前来向郑一民报道的佟林的手机。季洁、沈耀东深感意外。郑一民正式向大家介绍了佟林，并宣布佟林担任联合调查组组长。佟林提到了12年前老五组组长殉职并丢枪的案子，沈耀东对此极为不满。后来，技术部门证实15发子弹都出自12年前五组组长（沈耀东的师傅）丢失的五四手枪。 马德亮报案，妻子陈晓娟被杀。经调查，凶手是一个穿左黑右白衣服的人。
DNA比对的结果显示，陈晓娟死前与一个叫李全安的人发生过性关系。经调查，马德亮因为“小三”的问题与陈晓娟已经闹了一年多离婚。最终，季洁通过李全安家的无线路由器查出，原来是马德亮盗用了密码，假扮李全安上网勾引陈晓娟。等到李全安与陈晓娟发生关系后，潜入杀害了陈晓娟。 经沈耀东调查，是拆迁公司经理崔强带人打死了钉子户袁大坤，张竞民却交代崔强已经失踪了一个月。警方找到了一个头盖骨，头盖骨侧面有一颗弹头，经比对是同一把五四里射出来的。“15枪”案正式更名为“16枪”案，调查组展开了艰苦的刑侦。张竞民交代杀死崔强的人外号叫老黑，沈耀东查看张竞民的监控录像，怀疑佟林去找张竞民的画面和声音全被郑一民删除了。
沈耀东带领季洁和王勇背着佟林到张竞民家搜查，在通讯录上发现老黑的手机号和袁大坤的是同一个号码。第二天案情分析会上，沈耀东说已经查到去“锦绣地”谈判的五人的线索，并要求佟林解释电话号码的事情，佟林承认自己为工作撒了谎，引起大伙不满。郑一民严厉批评了沈耀东和季洁私自办案的行为。佟林利用郑一民从沈耀东嘴里套出嫌疑人李胜保的地址。沈耀东告诉季洁和王勇在通讯录上发现电话号码是他给佟林设的套，说明郑一民和佟林之间一定有不可告人的秘密。就在这时，李少成从监控录像上发现张竞民除了做了412枪案，还另外跟踪着一个女人。 龙吟山风景区发现裸体女尸，季洁派周志斌和韩丽赶往现场。周志斌和韩丽找到一堆灰烬。韩丽用手机上的条形码扫描软件查到了灰烬中条形码的信息——拉梅尔面霜。经追查，找到了徐副主任的秘书周自明是它的买主。季洁等人来到风景区接待处无意间闻到服务员小粉身上的香气使案情有了巨大突破。
郑一民和季洁问佟林让张竞民跟踪的事情，张竞民交待这个女人叫陈雪，而佟林说自己当时在特情支队工作，只能找张竞民做这些下三滥的事。 季洁要求和佟林一起调查天城小区的爆炸案，目的是协助沈耀东暗中调查佟林和郑一民是否有黑势力保护伞的问题。但在关键时刻佟林瞒着所有人带着季洁和王勇突然来到了五组布控已久的李胜保家，并找到了在“锦绣地”谈判时被打伤的那五个人，遗憾的是已经死了两个重伤，剩一个活着的秦大力还被佟林“洗了脑”。沈耀东对此非常气愤。了解实情后，季洁对于涛为保留活口才能继续破案的理由表示认同。 天城小区的爆炸案，经调查，房主厉建军是个房虫，最近一年多一直在卖他的房子，厉建军天天涨房价惹怒了很多买主，但最后的买主牛国光却声称愿意替厉建军去死。
天城小区爆炸案，在轰炸师当过兵的牛国光为儿子上试验中学拿出全部积蓄和借款要买厉建军的房子，临近过户厉建军却再次提出涨价。凶手直指牛国光，却苦于没有证据。佟林拜托陈雪让牛国光儿子牛腱进入实验中学并让牛国光看到这一幕，牛国光心愿已了承认罪行。 锦绣地“16枪案”再次陷入困境。郑一民在会上对此极为不满，要求大伙必须想出个招来。四个完全不相干的人都在半夜2点接到亲人、好朋友打来的电话，让他们在天亮之前离开本市，并且不许问原因，四组接到报案后顿时紧张起来，“原子弹爆炸”的消息传遍了上上下下。季洁通过上网查询“关于粮库熏蒸的问题”发现这四个人的目的是要分别在这四个地点同时释放磷化氢气体。会上季洁说了这四个地点的名称，佟林发现这四个地点都和“锦绣地”的开发商苏渤海有关。
沈耀东带着郑一民和季洁居然在佟林家找到了崔强的尸体和那把12年前丢失的五四手枪。沈耀东和季洁讯问佟林，佟林却将他是如何与郑一民、谢局一起设局引沈耀东“上钩”的事实全盘托出，从而揭露了沈耀东“黑警察”的真实面目。 就在审讯苏渤海夫妇的时候，防化部队找到了四瓶赌气，但季洁却想起来还剩半瓶毒气；凭借直觉，众人冲往苏渤海家，最后终于制止了释放毒气的犯罪行为，避免了一场大灾难。 毒气案结束后，沈耀东坦白了自己被逼无奈走向犯罪深渊的真实情况和原委--沈耀东的女儿得了白血病，沈耀东为了救女儿只得同意和黑道合作，甚至是当年杀死自己师傅的人，并要求协助警方抓捕犯罪嫌疑人葛安，戴罪立功。在众人都怀疑的情况下，佟林却表示支持沈耀东的方案。
沈耀东在抓捕犯罪嫌疑人葛安时驱车冲进桑拿消毒的粮库，最后和葛安同归于尽，就这样以死来悔改自己的所作所为。“十六枪案”就这样破了，沈耀东的家属来向警局交公沈耀东收的黑钱，望着患病的女孩和可怜的母亲，季洁等人痛心地唏嘘不已。 季洁为了帮助沈耀东一家，拿着沈耀东的收据去找人要发票；却意外来到了陈雪的饭店，还来到了一个饭局，季洁惊讶地发现郑一民和不少警界的高官都出席了这个饭局；最后在郑一民的说服下季洁不情愿地上了桌，饭桌上郑一民宣布上级正式任命佟林为重案六组新一任组长。饭局散了后，季洁后悔自己当初没当组长的决定，同时也表达了对佟林和陈雪的反感，郑一民只得好言相劝。 一名叫乌正奇的男人在家中死于破裂的鱼缸前，从各方面看都是一起意外。韩丽等不敢轻易结案，只得请出新任组长佟林介入此案；在调查中，佟林发现乌正奇的母亲乌秀莲教授正是一位大名鼎鼎的爆破专家，当年还曾是自己的客座教授。 季洁和王勇接手一起女孩（黎香香）弃尸树林案，通过去香香学校调查和一个小女孩的报道，二人认为犯罪嫌疑人是一位脖子上挂金链子的中年男子。
佟林跟进乌正奇死亡案，查出品行恶劣的乌正奇，不仅跟母亲关系相当紧张，而且在三年前强暴过乌秀莲的保姆杨颖。佟林顶着六组人对他的误会，从蛛丝马迹入手，跟乌秀莲进行数次交锋，终于查清令所有人都大感意外的真相-乌正奇的确是意外死亡，乌秀莲怕杨颖被怀疑，所以取走了碎片，还洒了火药。最后，佟林放弃了起诉乌教授的决定。 季洁和王勇查到犯罪嫌疑人是香香家小区小卖部老板王老五，结果王老五反而当众叫屈，最后迫于压力交代香香老是来这里偷面包，而他只是想去学校找人说道；王老五还交代他曾看见过香香受虐待的事情。经调查，发现真凶竟然是香香的母亲，而根源竟是孩子父亲众女轻男虐待母亲所致；案子虽然破了，季洁的心情却十分沉重。
某少妇在出租屋内被人砸扁了脑袋。与其同居的男子逃跑。调查发现此前屋内另一个男子竟是死者丈夫，现场目击凶案的受害人的小男孩儿成为了破案关键，也是定案的重要证人，然而男孩儿却拒绝开口。佟林、季洁为是否让孩子卷入案子发生争执。最终郑一民支持季洁带孩子办案的主张，以帮助孩子解开心魔。王勇成了孩子的临时监护人，两人相处甚是愉快。在破案过程中，佟林也渐渐被六组组员接受。
小男孩儿突然病倒，王勇带孩子看病的路上突遇一起抢劫案。王勇最终在孩子帮助下成功逮捕了劫匪，破获了一起重大抢劫案。与此同时，案发现场发现嫌疑人身影，季洁与佟林等将其围困在楼顶，佟林苦苦相劝决心决心携人质跳楼的嫌疑人。王勇带孩子赶到，孩子大声喊着：叔叔，你别死，我等你回家，嫌疑人被孩子真情的呼唤从生死线上拽回来。最终案情大白：孩子生父是家庭暴力的恶魔。杀死孩子母亲的嫌疑人却得到孩子的信任，而引发命案的缘由竟是一碗普通的方便面。 某工地发生命案：值班人田松追赶盗窃工地管材盗贼时猝死。尸检显示：心源性猝死。死者家属纠缠季洁更改田松死于疾病的结论并对工地方不依不饶。 某知名企业家被人抛进郊外一处机井中，昏迷不醒。韩丽主动请缨与周志斌搭档接下案子。
韩丽与周志斌在陈雪的高档会所碰了一鼻子灰。佟林跑去向陈雪解释却意外得到一条案件线索：案件嫌疑人竟与赌球团伙有染，最终，佟林凭借智慧巧妙迫使受害企业家之妻说出案情真相，揪出一个涉案过亿元的特大赌球团伙。 工地死者田松家属依旧纠缠季洁，理由是“你是警察，有困难找警察，我现在就遇到天大的困难了”，季洁认为田妻是想多要赔偿，出于同情心找工地方却遭冷眼。田妻不领情还粘上了她，弄得季洁不胜其烦。
季洁经过努力最终拿到工地的一纸证明：田松属于因公死亡。而且又多给争取了五千块钱的赔偿，田妻此时却让孩子们恭恭敬敬给证明田松是因公牺牲的文件行大礼说，“老田呀，你是英雄”本以为田妻就“认钱”的季洁被田松妻女的举动震撼了。感慨说，她们是农村人，可她们心眼一点也不小！ 农民工的银行卡被自动提款机吞掉，而银行方面又反映自动提款机并未出现故障。原来是嫌疑人做了一个以假乱真的自动提款机放在路旁，诱人提款，然后得到银行卡，获取钱财。季洁、韩丽终于将犯罪嫌疑人抓获。 另一起案件的嫌疑人朝自己的老板索要赔偿不成，绑架老板的儿子，以获得赔偿金。为了保证人质安全，佟林决定依照绑匪指定地点放下赎金，以图暗中抓获绑匪。蹲守一夜，不见绑匪出现，第二天一早却发现放在指定地点的赎金不翼而飞。丢了赎金后警方依照线索出动解救人质，在人质关押地未见到人质，只看到墙上的血迹。最后郑一民出手带领六组抓捕了两名绑架犯并追回赎金，这时没想到小孩趁乱已经逃走回到家了。案子结了，佟林却因为没有完美破案而自责。
季洁等接案——孩子在家中离奇失踪。季洁去调查时发现了疑点，在衣柜中找到被闷死的孩子。季洁、王勇等苦苦追查，是意外，还是他杀？林志毅母亲偶然披露，林志毅跟前妻生的孩子（央儿）三年前同样夭折。而调查过程中，季洁等人却发现央儿并没有死。 郑一民发现女儿最近有些异常，去医院做检查的时候发现自己可能也有病了；这时高龄产妇蒋墨兰的孩子被偷，周志斌、韩丽在郑一民的指点下很快就找到了偷孩子的“假护士”王彩凤。追踪王彩凤到小王庄的婚礼现场，发现王彩凤抱着孩子办婚礼，案情一波三折。
在王彩凤家乡的婚礼现场，周志斌和韩丽找到了孩子，也找到了王彩凤的作案动机，并成功的救回孩子。郑一民和女儿的矛盾也解开了。 季洁顺藤摸瓜，却揭开了林志毅家庭当年不欲人知的辛酸秘密--由于历史原因，林志毅的父亲不是生父而是养父；林志毅得知自己杀了自己的亲骨肉悔恨不已。 垃圾场发现一具一年半前被害者的白骨，调查被害人身份的工作大海捞针；由于该案也发生在“锦绣地”，佟林主动请缨调查案件。 大学生被人以请家教为名骗去后奸污。季洁调查得知类似事件发生过好几起，只是由于当事人顾及面子没有报案。季洁，韩丽的调查变成了“田径跑圈”，毫无进展。
警察通过查找外地失踪人口，根据死者的形象特征找到一年半以前失踪的一个年轻女子，与垃圾场发现的被害人情况极其相符。只是案发时被害人腕子上作为重要线索的玉镯不知去向。追寻报案的拾荒者，原来玉镯正是他俩拿走了。郑一民亲自出现场指示佟林率六组将此案侦破。 被骗去钱财和贞洁的受害人主动配合，提供线索。季洁、韩丽主动出击，迅速抓获犯罪嫌疑人。 石灰池里捞出一具尸体，周志斌、王勇查到死者身份，开始深入调查。 佟林和季洁正在现场查看死在漂满玫瑰花瓣浴缸中的死者卫立，却发现窗外站着一个穿着浴衣瑟瑟发抖的女人，她就是卫立的妻子凯琴。
凯琴在卫立死后第二天，就急于兑现他的五十万寿险，准备远走高飞。此外，凯琴和卫立没有孩子，季洁却找到凯琴和一个两岁小孩的亲密合影，重重疑点都集中在凯琴身上，于涛和季洁没有被表相迷惑，排除了凯琴的杀人嫌疑，但真相依然扑朔迷离。 周志斌和王勇发现死者袁述遭遇过车祸但死因蹊跷。根据监控录像，他们追查到肇事车辆，并查出车主是某知名电视主持人桑海林。经调查层层揭破车主的谎言，在车主认罪后，案子却未真正完结。
石灰池尸体案的受害人实为自杀寻死，却因为车主害怕而产生的一念之差，最终惹祸上身。 在季洁的追查下，卫立死亡案也终于真相大白。 一位刚入住他人代租屋子的外地客刘小龙被杀死，租房人卢洪成为嫌疑人。查案中佟林行为很怪异，殴打了一位偷钱包的盗贼，受到督察调查，也引起大家猜测。死者刘小龙正是云南警方卧底警员，卢洪也是卧底。佟林终于理出了破案思路，然而他却由于“打人事件”被暂停查案。佟林通过案发现场特殊的气味找到了新的线索——麝香猫。
由于佟林的停职审查，季洁接手调查。季洁根据佟林的思路，全市搜索被杀手带走的麝香猫。一桩突发劫持人质案让佟林“忘了”自己被停职，赶赴现场。与郑一民，特警配合，击毙歹徒。蹲守的季洁也在毒贩“杀手”欲对暴露了身份的卢洪下手时，将其抓获。果然在杀手腰身处发现绑着两颗手雷。 菜农黄百胜带着半张百元钞来报案，季洁等人跟随黄百胜到仓库地下室空无一人，佟林带着王勇和韩丽在热力管附近找到一把铁锹。与苏渤海争夺“锦绣地”的赵鹏的老婆冯四会带着一盘赵鹏被绑架的录像和六百万现金来报案。 电台主持人楚文被杀。季洁等人通过调查发现，电视台当家花旦孔令珊与楚文有私情，并查出名叫陈胜利的男人看似与孔令珊关系暧昧。但是在看到了陈胜利本人后，季洁凭借直觉排除了陈胜利做案的可能性。
佟林从装录像带的布袋上闻到酒味，为辨别布袋上的酒的品牌，佟林喝酒喝得大醉并搅乱了解救赵鹏绑架案的布控现场，面临革职。赵鹏被解救，提供线索；郑一民在苏渤海车里找到绑架赵鹏的证据，下令通缉苏渤海。 陈胜利觉得事情没说清，于是来到警队询问；季洁向他告知原委后陈胜利交代楚文和孔令珊的妹妹刘眉眉也有私情；李少成也发现了这一点。楚文被杀一案经查明，孔令珊，刘眉眉姐妹俩与楚文都有私情。姐妹俩又都承认自己用有毒的茶叶毒死了楚文。在审问中，季洁终于找出了真凶-原来姐妹二人都想杀楚文，结果由于喝茶习惯，导致最后楚文喝下了孔令珊的毒茶叶。
佟林从赵鹏绑架案的结案报告中发现疑点，重回仓库后挖出苏渤海妻子叶晓琳的尸体。于涛带王勇去四川继续寻找酒的线索，找到了“天下第一舌”品酒鉴定师帮忙调查布袋子上酒的味道。 韩丽在网上关注一个叫“BIOS”的网友自杀直播，发现事态越发严重，已经发展为一起谋杀案件。季洁等人赶赴现场，在天涯社区工作人员和广大网友的支持配合下，找到并成功解救了BIOS的父亲，逮捕了涉嫌故意杀人的BIOS。
