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为了打击犯罪、实现警察梦想，年轻的刘子明怀着一腔热血来到市公安局某刑侦支队工作，但琐碎无趣的排查工作让他感到枯燥。在师父的教导下，他逐渐端正态度，与小队成员一起参与侦破案件。在实地办案过程中，刘子明越发沉稳老练，成长为有担当的刑侦队长，带领徒弟们继续侦破各类案件。在经历一系列大案、要案、奇案、怪案的捶打与磨砺之后，刘子明对人性中的善与恶有了更深刻的理解，成长为一个名优秀的刑侦队长。师父全无保留的教导、战友们出生入死积累的信任、家庭婚姻的变故，让他真正认识到一个刑警肩上的责任之重，他为能从事刑警工作保障社会安定而倍感光荣。
2000年，刑警魏杰、刘子明调查东方乡站街女林春苗被杀案，通过血衣锁定民工李刚，追踪其老乡张昊后抓获李刚。李刚供认因嫖资纠纷杀人，但因未寻获凶器，魏杰拒绝结案。
刘子明找寻凶器屡次受挫，最终在垃圾场找到关键证据，案件告破。2001年，他因父亲醉酒晕倒被姐姐叫回家，家中矛盾不断。一起男孩被害案发生，刘子明参与调查，死者身份为失踪的金笛，调查初期毫无线索，办案受阻。
刘子明和魏杰调查金笛案，查出他案发当晚曾在酒吧聚会，并锁定嫌疑人沈福。两人通过女服务员、小弟坎子等线索排查，蹲守至天亮却抓错人。最终确定沈福藏身地下室，魏杰决定租房埋伏，刘子明回家向父亲交代情况。
魏杰带人蹲守地下室，成功抓获沈福等人，案件告破后金笛父母反应冷淡。转年，刘子明和方婷婷感情升温，魏杰在一起持炸药挟持案中立功，被调入专案组。刘子明等人随后接到花园小区凶杀案报警，迅速赶往现场。
魏杰被借调，刘子明等人查办王允被杀案，锁定养子鹿冰为凶手。鹿冰因不满王允干涉恋情，酒后行凶，被当场抓获。案件告破后，刘子明约会途中制服小偷受伤，方婷婷陪他去医院包扎，意外遇到前女友。
刘子明查出汤小茹被舅舅汤小秋侵害，将其抓捕归案，并资助母女做手术。除夕夜，刘子明带方婷婷回家吃年夜饭，曹磊回家团聚，马所长值班，妻子陪他守岁。
刘子明与方婷婷确定婚事，装修新房途中接到老马被害消息，投身调查并破获陈年悬案。婚事受父亲反对，他陷入挣扎。老马追悼会后，他提出分手，方婷婷坚持不放。后接新绑架案，紧急出警。
成云灏被绑，刘子明等人连夜调查，线索不断中断。72小时后，李佳晕倒，成向林轻生未遂，警方蹲守无果。又一男孩被绑，赵辉落网。刘子明循线追查，在车厢中寻找关键证据，案件真相渐浮水面。
赵辉交代藏匿地点，成云灏获救，刘子明夜以继日追查，画像锁定嫌犯，于鹏落网。曹磊突遭打击仍坚守岗位。成云灏书包被寻回，案情渐明。婚礼当天刘子明疲惫不堪，尸体被发现后，新案件悄然拉开序幕。
刘子明调查网吧线索，锁定杨检、汤建咏与罗波三人关系，成功抓捕罗波并指认抛尸地点。案件告破，刘子明遭遇处分，曹磊转行当厨师。同事离别，情感交织，刘子明仍坚守岗位，追踪新嫌疑人孙海兴。
刘子明在齐安渡口识破孙海兴，协助当地警方将其抓捕归案。返回队里后接手张凡失踪案，层层抽丝剥茧，查明真凶是其丈夫唐林。随后参与缉毒行动失利，遭黄队训斥，三人与新同事共勉前行。
李巍夜店被下药拒喝，后因吸毒被捕，刘子明将其强送戒毒所隐瞒实情。线人提供毒贩线索，刘子明等人抓获张保，顺藤摸瓜查到葛晓辉。众人设伏庐福宫搜出大量毒品，最终成功捣毁贩毒窝点。
刘子明设局擒获黄新、张胜利，引安平海现身并成功抓捕。三人交代全部罪行，贩毒团伙被一网打尽。任务结束后，刘子明得知方婷婷怀孕，内心激动。三个月后接李巍出戒毒所，家人团聚，其生活逐渐步入正轨。
李巍出戒毒所回家，誓言重新做人，却因欠债房子被查封，刘子明收留刘子晴母女。方婷婷热心相助，刘子晴为生计四处奔波。此时，一具女尸被发现于枯井，刘子明带队展开调查，誓要查明真相。
夏宇捉弄李昱刚用冷水洗澡，三人后在饭店吃饭时接到第二具女尸案。调查无果被队长训斥，刘子晴因生活压力自杀，幸被救。调查推进，锁定董翔及其熟客名单，刘子明等人持续追查，逐步揭开案件真相。
胡总看到刘子明找自己，也立即明白了为什么找他，坦言自己对那个女人的死也表示遗憾，并且将一份文件交给了刘子明，对方明显否认认识那个女人，但刘子明却拿出了照片，再次质问对方是否确定不认识，胡总依然表示不认识的离开了。
刘子明在废品收购站瞧见了被偷盗的井盖，他佯装给同事打电话让其送废品过来，实则是暗中通知夏宇和李昱刚即刻展开抓捕行动。他们迅速将废品收购站老板扣押，还提出要借用此地蹲守，以便抓捕偷盗之人。
接到报案之后，刘子明和李昱刚立刻赶过去，辖区民警早已等候在此，见到两人，赶忙上前简单介绍案情。经过了解情况确定可能是在供暖前后发生的命案，住在这里的人是音乐学院的教授杨开新，但死者是否是杨开新并不能确定，技术人员已经大部分都撤退了，只留下两个法医还在看擦，由于死者死亡时间过长，尸体已高度腐化，法医仅能判断死者是男性。
今天是刘子明和方婷婷的结婚纪念日，刘子明在同事们的催促下买了鲜花回家陪方婷婷，但因为回去的太晚了方婷婷并不在家，而是带着孩子回到了娘家，为了表达自己的歉意刘子明特意去找方婷婷，但方婷婷已经生气，责怪刘子明从来不在乎她的想法，将刘子明拒之门外。
审讯室内，气氛压抑得让人喘不过气。夏宇和李昱刚面色凝重，对着坐在对面的虎子已经审讯了好长一段时间。虎子满脸的不耐烦与倔强，眼神闪烁，始终不肯配合，对于他们的问题要么避而不答，要么含糊其辞。在一旁旁听的刘子明，原本就因案件毫无进展而心烦意乱，此刻见虎子如此顽固，心中的怒火“噌”地一下就冒了起来。
