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2011年，刑警徐卫璋在破败的斯卡拉夜总会发现一具被封藏十六年的白骨女尸，意外地与1995年的警察刘新建建立了跨越时空的联系。两人双时空协作，在不同时间线中共同推进侦查，共同侦破了一个尘封十六年的连环杀人案。
2011 年雷雨夜，斯卡拉夜总会厕所墙体坍塌，露出一具埋藏十六年的白骨，现场东山大学证件残片，让刑警徐卫漳怀疑死者是失踪好友叶苗。他盘问当年保安尤坤、领班康红梅，二人回话躲闪可疑，徐卫漳不慎将手机遗落在 101 包房。1995 年同雨夜，卧底刑警刘新建帮叶苗解围暴露身份，遗失大哥大在此包房。雷电引发时空重叠，二人隔空通话，徐卫漳提醒他查看藏尸墙面。时空很快恢复，通话中断，刘新建错愕发呆，徐卫漳突然眩晕倒地，跨时空追查陈年埋尸案正式开启。
1995 年刘新建排查厕所未见尸骨，因丢失大哥大挨批评，来路不明的手机无法启动；2011 年徐卫漳醒来，手中大哥大同样死寂。午夜零点两部设备同步亮起，二人再度跨时空通话。徐卫漳告知凶案还未发生，拜托他护住叶苗，并指引他挖出继父常广平遗体，尸检印证预言，刘新建终于信服。他赶往东山大学警示叶苗，得知其为调查学生常欢才出入夜总会。刘新建走访常家，发现常欢家中变故重重。另一边，2011 年徐卫漳翻出旧笔记本，找到十六年前连环凶案零散线索。
零点两人再度跨时空通话，刘新建推测受害者或是常欢，二人分头问询康红梅，证实曾有名叫 “欢欢” 的女学生失踪。徐卫漳查到如今福利院院长是常欢，常笑下落不明。面对白骨消息，常欢吐露当年是常笑冒用她名字混迹夜总会。DNA 比对确认死者为常笑，徐卫漳刚向刘新建传递线索就通讯中断。徐卫漳察觉常欢母亲反应异常，折返撞破其欲毒杀母亲，进而推断眼前院长实为常笑顶替常欢身份，她涉嫌杀人害亲、逼疯母亲，常笑却当场索要定罪证据。
徐卫漳对峙冒名常欢的常笑，暂无法联系刘新建；另一边刘新建察觉常欢身份异常，同叶苗赶往斯卡拉救下险遭杀害的真常欢。二人梳理完整真相：常笑为得到常欢大学生身份，当年将其活埋，幸存的常欢归来复仇，害死继父、囚禁常笑、逼疯母亲。1995 年案件尘埃落定，2011 年时空随之改写，众人记忆重置。午夜跨时空通话接通，徐卫漳告知刘新建，更大的连环杀人案即将到来。
徐卫漳向刘新建透露，原时间线二十多天后陪酒女陈婷婷会遇害。刘新建不便坦白消息来自未来，只能向上预警夜总会潜藏凶案，队长魏文彬准许他单独跟进。他打算提前提醒陈婷婷避险，从其男友尤坤处得知她生病居家，电话始终无人应答。刘新建急忙登门，终究晚了一步，陈婷婷已然遇害。午夜跨时空通话时，刘新建告知凶手提前行凶。徐卫漳感慨此案在 2011 年仍是悬案，后续还会接连死人，唯有二人跨时空配合才有机会揪出真凶。刘新建重回现场复盘查案，全队也立下决心务必侦破连环凶案。
尸检显示陈婷婷遭电棍迷晕、割颈身亡，尸体摆放带有忏悔式仪式感，舌头被凶手取走，死者还怀有身孕，现场遭仔细清理，侦查遇阻。顾问叶苗判断陈婷婷谎称生病私会他人，死者曾打算依靠富商摆脱男友尤坤。警方顺着陈婷婷频繁查看的 BP 机，锁定东山机械厂副厂长杨文元为约会对象，杨文元拒不认罪，其妻也提供不在场证明，案情再度卡住。午夜跨时空通话，刘新建同步这条关键线索，徐卫漳打算走访已是商界大佬的杨文元，同时郑重叮嘱刘新建不要再让叶苗涉入案件，刘新建满心疑惑。
徐卫漳约谈杨文元遭拒，转而找到其前妻孙莉，孙莉吐露当年为丈夫作伪证，还曾私藏血衣、BP 机，后被杨文元偷毁。徐卫漳跨时空把藏物地点告知刘新建，刘新建顺利取证抓捕杨文元。杨文元称遭陈婷婷怀孕逼婚离去，折返时见人已遇害，为避嫌疑清理现场，并未行凶。恰逢领导因招商施压将其释放，杨文元走出警局就被尤坤持刀杀害。徐卫漳审讯得知杨文元撞见过真凶，正要追问样貌，杨文元受 1995 年死亡影响在 2011 年凭空消失，破案线索再度中断。
刑警队内针对陈婷婷命案出现分歧，部分警员认定杨文元是凶手，刘新建依据作案特征判断另有连环杀手，还会再行凶，却无人采信。他未放弃，循着线索追查下一位受害者姚玉凤，从康红梅处得知其已返乡，多方走访搜寻无果。2011 年姚玉凤父母登门催问案情，姚母身患晚期肺癌，盼临终前抓获真凶，徐卫漳郑重许诺追查到底。叶苗提供关键线索，姚玉凤长期被男友潘勇精神控制。刘新建找到被拘留的潘勇问出住址，同叶苗赶赴现场，敲门无人回应，刘新建准备破门探查。
姚玉凤外出购物只是虚惊，刘新建警示其身陷险境劝她远离东山，潘勇假意应下仍逼她接客。刘新建申请警力保护却因无证据被魏文彬驳回，情急之下道出跨时空通话的秘密，欲午夜联系徐卫漳佐证，手机却当场失灵。魏文彬怒摔手机，刘新建备受打击意志消沉，经叶苗劝慰重新振作，托同事轮流蹲守看护姚玉凤。损坏手机无法联络，徐卫漳满心担忧。蹲守中途突发命案，另有斯卡拉女子遇害，二人火速奔赴现场，殊不知他们一走，姚玉凤独自外出，暗处已有凶手紧盯。
潘勇报假警调虎离山，刘新建与叶苗赶往东山宾馆，撞见蒙面杀手行凶。凶手割伤姚玉凤后逃窜，刘新建追击时腹部遇刺，搭乘许芸的出租车追捕无果昏迷入院。叶苗贴身照料，二人关系升温，叶苗道出因公殉职的警察父亲。刘新建试探提及徐卫漳，叶苗毫无印象。午夜二人跨时空通话，徐卫漳告知叶苗会因本案失踪，刘新建刻意疏远叶苗。他提前归队，魏文彬认可其连环杀手推论并并案，警方现场查获港币、佛牌，提取到凶手皮肤组织，全队全力追凶。
警方抓获报假警的潘勇，潘勇见重伤的姚玉凤松口，供出凶手有南方口音，通话中出现 “蒋先生”。警方锁定投资商蒋家琛，其身形、手腕抓痕均匹配凶手，可他依仗身份托领导施压，侦查被迫搁置，且旧物证无法完成 DNA 比对。刘新建跨时空联系徐卫漳，得知蒋家琛当年潜逃海外，受指点去找崔庆元教授做检测。刘新建暗中取走蒋家琛遗留烟蒂当作物证，不料搜集证据的全过程，被晨练的蒋家琛当场撞见。
叶苗陪同刘新建找到崔教授完成 DNA 检测事宜，刘新建向她坦白刻意疏远是怕她遇险，二人氛围微妙。刘新建去斯卡拉走访康红梅，喝下对方饮料后昏睡，错过时空连线。康红梅随即实名举报他猥亵并呈上伪造照片，设计下药构陷。刘新建无力自证，被收缴证件停职审查，追查蒋家琛的进度停滞。另一边 2011 年的徐卫漳查到蒋家琛将出席东山企业高峰论坛，打算借机当面接触调查。
刘新建上门质问康红梅，对方态度嚣张。叶苗携下药、伪造证据的偷拍照片与带药水杯现身，康红梅坦白受蒋家琛指使，随即逃跑并将叶苗推向车流，刘新建带伤救下她。魏文彬下令抓捕，二人驱车拦下欲逃往机场的蒋家琛，刘新建停职处分撤销。可蒋家琛依仗人脉拒不认罪，等候律师。另一边徐卫漳在论坛与蒋家琛对峙，蒋家琛气焰嚣张，称当年警方无法定罪，如今也奈何不了自己，审讯陷入停滞。
叶苗拿出证据揭穿康红梅下药诬陷刘新建的阴谋，康红梅受蒋家琛指使欲加害叶苗，刘新建舍身救下叶苗后带队截下准备出逃的蒋家琛，刘新建恢复职务，可蒋家琛倚仗权势拒不认罪，徐卫漳与蒋家琛当众对峙。
崔萍行刺蒋家琛被拦，吐露年少遭其性侵的往事，徐卫漳跨时空传递线索。刘新建追查失踪的崔萍，借 DNA 检测施压，蒋家琛慌乱认罪自认连环凶手。
蒋家琛假意承认连环杀人，众人以为结案，徐卫漳通过时间线破绽识破其谎言，连夜通知刘新建。刘新建赶去营救崔萍未果，又戳穿蒋家琛自残翻供的诡计，对方反倒诬陷警方刑讯，刘新建追查线索时在仓库找到康红梅的水钻发卡。
刘新建和叶苗凭发卡找到据点救出崔萍，DNA 证明蒋家琛不是连环案凶手，上级要求释放他；二人携证人到场指证蒋家琛性侵未成年少女，蒋家琛情急挟持秘书长，叶苗以身换人质配合刘新建夺下凶器。蒋家琛逃窜途中遭出租车撞击身亡，此事引发时空波动，2011 年案件档案全部改写。
叶苗凭借录音锁定于一舟为可疑前男友，于一舟言语露馅却恃无证据死不认账。徐卫漳修好大哥大重启时空连线，得知疑点后登门对峙，揭穿于一舟故意损毁通讯设备、涉嫌杀害杜晓燕的重重罪行。
徐卫漳执着追查旧案，法医于一舟假意劝慰。叶苗察觉杜晓燕撒谎，二人登门探查，发现杜晓燕已被人掳走。刘新建赶至郊野公园，目睹其惨遭焚尸，凶手反侦察极强、线索稀少。叶苗识破跨时空秘密，刘新建坦诚一切，关键时刻于一舟摔坏通讯设备，时空连线彻底中断。
于一舟失手摔坏跨时空通讯大哥大，导致双线联络中断，徐卫漳只得四处维修设备。刘新建在叶苗鼓励下排查监控线索，却一无所获。二人重新走访证人，发现法医于一舟给出的死亡时间存在重大漏洞，且案发时段他曾现身现场，疑点激增，面对质问，于一舟百般抵赖、刻意狡辩。 10 字内精致标题
