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简凡从小在饭店长大，自诩厨中高手，立志子承父业成为“神厨”，被伙伴戏称为“锅哥”。从警校毕业后在父母安排下到派出所当协警。他凡事总以厨艺为喻，从细微处窥得事物真谛。生性活泼，遇事谨慎，思维敏捷，生活里经常耍一些小聪明，爱情上时常左右摇摆，但心中的正义底线从未打破。在协助侦破一起抢劫案时，市局刑警支队支队长发现他的特质，经过师傅刻意的培养，经历了挫折与考验，终于考上公务员，成长为一名合格刑警，屡破大案，自信中带了些许桀傲、洒脱中又有几分不羁，初具将帅之才。局领导非常赏识他与众不同的胆识，委以重任侦破一起悬案。简凡与警队的战友，为了心中的忠诚与坚守，忍辱负重，不畏艰难，与犯罪嫌疑人进行不屈不挠地艰苦斗争，终于侦破悬案。简凡也对自己的职业做出无悔的选择。
曾楠跟简凡一点一点解说着十几年来李威身上的疑点，简凡不接招，只是劝曾楠想开些。最后没办法，曾楠拿出一本古谱秘方相赠，请简凡帮着为爸爸讨回公道。简凡看封面上的“罗家酱方”，没敢答应，等曾楠走后，心里乱成一锅粥。简凡归队上班，马上申请接手悬案，梁舞云却告诫他最好不要插手这个案子。临时调查组成立了，只有简凡和重案队借来的张杰两个人，很快，严世杰和时继红两位快退休的老警察也充实进了临时调查组。简凡安排严、时两位老警察主内，他跟张杰两人开始逐个对当年的涉案人员进行询问，可在第一个被询问人这里就碰了软钉子，王为民这个当年的刑警，现在早已经成为了一家公司的总经理。坐等了6个小时之后，简凡才见到王为民，但一番询问下来一无所获。简凡走后，感觉到危险的王为民马上打电话通知李威，做好应对的准备。
李威跟唐授清聊起王为民来电话，说悬案重启的事，主办人是简凡，唐授清不以为然。简凡借唐大龙请他吃狗肉时机，向他了解有关李威的背景，唐大龙借着酒劲说了很多。专案组四人会议，案子在简凡脑中渐渐地变成了没交叉的几条平行线。李威出差回来，简凡、张杰找他做例行询问，简凡以平等的身份问李威，李威很意外。李威从自己的角度解说案情，并说出自己对案子的看法。简凡听后，换角度回头再看，对这个案子有了全新的理解。送客时，李威鼓励简凡跟曾楠好好相处，搞得他一头雾水。梁局听着简凡分析，很高兴，给了一个月的期限，到期如果没进展就撤组。
郭元、肖成钢也充实进了临时调查组，梁舞云带着自己做的当年的城区模拟图来参加分析会。大家各抒己见，模拟当年案发现场，推演案发过程，得出了流动作案的可能性，确定了几条可以继续往下查的线。因为涉及到文物走私，大家建议请对这类案件比较有经验的胡丽君来，简凡听了表示同意。简凡向秦支汇报，坚持把方向定在李威这条线上。简凡在古玩市场转悠了好几天也没什么发现，可他的行为引起了一个绰号“白毛”的老摊主的注意。正无奈时，张杰来电话说他有了重大发现。张杰把当年案发前的一起文物走私案的几个罪犯列举出来，通过解说几个人的社会关系和服刑情况，把嫌疑定在了古玩市场里最大的一家霁月阁的身上，强调霁月阁就是当年案发后才开的。简凡听完马上申请外调去监狱提审其中一个还在服刑的嫌疑人郑本胜，准备直捣黄龙。
简凡把问题想简单了，外调提审郑本胜无功而返。郑本胜非常油滑，又经过多次被审，早成了刺头，没发现跟悬案直接有关的有效线索。关键是当年案发时，郑本胜已经被关押在看守所了。简凡又想到了一个大胆的计划。简凡在家里做了一大桌子菜，把专案组的队友都请了过来，吃到一半，向大家说出了自己的计划，几个人马上发现计划有违规的成分，纷纷表示反对。在简凡的“威逼利诱”下，大家勉强同意。在唐大龙的帮助下，霁月阁的外围打手薛建庭被设计抓捕，霁月阁老板齐援民也顺带被请到了队里。薛建庭被带回队里轮番审讯，但他死扛着，什么有用的信息都没审出来。时间对简凡来说很紧迫，他拿着抓捕现场的视频再次奔赴监狱提审郑本胜，但他依然负隅顽抗，什么也不交代。正在大家不知怎么办时，梁舞云抱着笔记本闯进来，原来，郑本胜实在经不住强大的心理攻势，被简凡的各种假设击溃了心理防线，交待出薛建庭家里藏有一把警用手枪。
市局马上成立了专案组，原临时调查组成员并入新组，吴镝任组长，大张旗鼓地开始了工作。专案组案情分析会上，吴镝侃侃而谈，设计着各种可能，听得三个老组员昏昏欲睡，串通着要请假,发言时，张杰还给吴镝弄了个大红脸。简凡趁着没工作，请蒋迪佳吃饭，两人讨论著未来，蒋迪佳很高兴地带他去见蒋家爸爸。蒋爸也是个好厨之人，见面的气氛很好，简凡给老人家留下了很好的印象。简凡刚从蒋家回来就被督察带走配合调查，原来是嫌疑人薛建庭在临时羁押所里自杀了。简凡问那天见面的结果，蒋迪佳说他妈觉得不怎么样，简凡有些不知所措，但向蒋迪佳说他们也要像自己的爷爷奶奶那样恩爱一辈子。
简凡回到专案组也有些一筹莫展，又从头到尾仔细看了几遍案卷。薛建庭自杀事件后，以原来的调查组成员为主又一次成立了专案组，秦支任组长，简凡梁舞云任副组长。专案组会议上，秦支给大家鼓劲儿，让大家讨论简凡、梁舞云分别设计的侦破方案，简凡一嘴挑大梁，结合找到失枪、薛建庭自杀说了自己的新发现，提出先限制霁月阁的人出入境，再从薛建庭媳妇冯梅梅身上找线索。秦支分析利弊后同意了这个方案。齐援民连同几个手下被限制出本市，连刃向他说起唐大龙，知道这是李威的小舅子后，马上跟连刃进了密室密谋。
薛建庭老婆冯梅梅情绪很不好，对几个警察很不友好。梁舞云从薛建庭平时的表现入手，分析薛的自杀原因，打开了冯梅梅的心结，说出了一些让几位警察非常意外的情况。张杰、肖成钢留下监视冯家，其他几位回队里向秦支汇报情况。简凡、郭元到冯家去换班时，发现晚上了可院子里连一丝灯光都没有，翻墙进去才发现，冯梅梅母女已经被杀害，只剩下一个婴儿。经过抢救，孩子终于得救了。简凡抱着孩子痛哭失声，经过冯梅梅的事后，简凡更加坚定了自己查下去的信心，也坚定了做一名警察的信念。简凡从梁舞云那里得知张杰被一个姓王的老板约走了，心里好像抓住什么东西了一样。他打电话把张杰找回来，逼问他第一次为什么把侦破方向定在齐氏兄弟身上，张杰见瞒不下去了，说出是王为民和李威给的提示。
李威、王为民请简凡、张杰吃饭，饭后带简凡来到自己藏着很多古董的一幢别墅里，说到文物犯罪对国家造成的损失，痛心疾首，再次仔细向简凡讲了自己对这个悬案的认识，鼓励简凡按着古董这条线查下去。简凡也向李威提出了好多解不开的疑问，李威都做了回答，并详细叙述了自己为什么对这个涉及同学曾国伟的案子如此上心的原因。简凡又制定了一个新的侦破方案，他从唐大龙处借了一百多个兄弟撒开网到处寻找当年的目击证人。功夫不负有心人，经过大量的工作，终于找到一家当年在沿街小西门卖烧饼的老头。老人想起在案发当天，曾国伟家小区门口发生了一场不算严重车祸。简凡回家途中遇到古玩市场的白毛，简凡把老人请到家中喝酒，没想到白毛居然提供了一条意外的线索，向他讲述了当年所看到的情景。简凡几次对比复原图模拟后，跟卖烧饼老头的说词正好可以相互印证。简凡的眼线发现霁月阁要往外运送大批古董，简凡带着梁舞云、张杰、郭元、肖成钢准备劫持货车。三义桥上经过激烈的枪战，霁月阁的运货车被拦了下来。
霁月阁的货车被拦下了，撬开包装箱后发现了大批文物，其价值超出想象。梁舞云赶紧上报。经过审讯，警方确认了负伤逃跑的人是李三柱，这时薛建庭自杀案件的调查也有了进展。李威听到霁月阁的货车被截的事情被大肆报道，皱着眉透出一股无奈。带伤的李三柱逃回老家，见到老大齐树民。齐树民考验他一番后，让他自己先躲起来，接着找来绰号“地龙”的宫孤山来到市里和齐援民会面，准备收拾局面。简凡正要回家，秦支给大家带来新的综合案情通报，确认了李三柱开的车到过冯梅梅家附近，还抛砖引玉制定了侦破方向，但是被简凡否定了。齐树民进城来要帮着齐援民对付警察，兄弟俩坐在家里商量着对付警察的办法。简凡综合各条线索后，认为只有出其不意才能打破僵局，决定再组织一次行动，队友知道后全体表示反对。
简凡抛出杀手锏，把白毛的发现告诉了大家，拿出当年分局传达室的访客记录，并与第一个被询问人乔小波的供词再次比对，大家重新梳理案情，发现很多漏洞。乔小波被带回来了，但还是什么也不承认，但他脱口而出的一句话露了馅儿，终于说出了藏在心里十几年的秘密，叙述了当年案发现场他亲眼看见的情景。根据乔小波的交代，大家开始寻找绰号“鬼脸鼠”的嫌疑人。齐树民决定从唐大龙身上下手，切断警方的消息，挽回败势。齐树民带着手下，切断盛唐夜总会的电源制造混乱，误打误撞地找到了曾楠的办公室。此时，唐大龙正在一个包厢内，等着简凡来找他。
齐树民逼迫曾楠打电话把唐大龙骗到办公室。简凡来到说好的包厢却没找到唐大龙，就准备去找曾楠，可刚到办公区，发现了不对劲儿。简凡以一敌多，救下曾楠和唐大龙。但他的“英雄”行为彻底打乱了省厅“引蛇出洞”的部署。唐授清电话里跟齐援民交换近期发生的一些事情的看法，唐授清对齐树民的行为大发雷霆，齐援民埋怨唐大龙帮警察办事，起了杀心，被唐授清压了下去。简凡在招待所分析着这次可能会得到的处分，心想大不了不干了，可又觉得心有不甘。张杰来招待所传达支队决定，安排简凡每天去接受心理咨询，简凡随口就问到了案情，话一出口想到什么，不问了。简凡到医院看望受伤的唐大龙。
简凡看望唐大龙出来，碰到了李威，简凡对李威置唐大龙于危险中颇有微词。简凡、蒋迪佳边吃边聊着两人未来的婚姻，接到了秦支让他明天归队的电话。蒋迪佳劝简凡辞职，每天这样担心，她心里不好受。简凡笑了笑，说自己已经有了计划。简凡来见秦支，秦支把证件还给他，告诉他处分解除了，还得上案子，但人手、名头、枪、车、经费统统没有，自己去想办法。简凡什么没说，拿起证件走了。简凡来到古玩市场，骗着张杰、肖成刚跟他来到盛唐，狐假虎威弄了一笔经费。学机灵的他马上给梁局打电话说了，还拉上文定山，弄得梁局左右不是，批评了他一顿就算了。蒋迪佳高兴地带简凡去见妈妈申凝霜，可谁都没想到一见面就闹崩了。
简凡听到申凝霜说自己是黑警察，一下子翻了脸，两人吵得不可开交。蒋迪佳进来劝不住，转头哭着走了。简凡假传圣旨召回胡姐和郭元开案情分析会，一听说还要了20万块钱，梁舞云急了，上去就教育简凡，但是说着说着不知不觉又被简凡拐到了案子上，几个人听得如痴如醉。曾楠约简凡跟李威见面，见面后他的推测引起曾楠的反对，先给了两人一个难堪。但是随着分析的越来越透，慢慢地改变了两个人看法，还消除掉了两个人之间的隔阂。简凡请李威通过行里的朋友打听“鬼脸鼠”的下落，李威答应尽快给他结果。曾楠借着送简凡向他道谢加道歉，简凡装作不领情，刻意保持着跟他的距离。简凡来到唐大龙家告诉他可以先找齐援民的麻烦，逼齐树民现身。齐援民的车在路上被碰瓷的算计，连他带司机都被带到派出所去了，简凡实施着自己的计划，郭元、张杰几个终于知道了简凡的想法。唐授清跟李威说悬案的事，他让李威放手，别再搀和，两人说着说着翻脸了。
唐大龙带人来见齐援民，不想一番交手，拿了些钱回来了，把简凡交代的事忘得一干二净。简凡找秦支汇报工作，秦支向他介绍了古董行里的一些规矩。并提醒他对唐大龙可用跟可信的辩证关系要把握好。李威把查到的“鬼脸鼠”的资料交给简凡，简凡从李威办公室出来，碰到喝酒回来的唐大龙，知道事没办成，想到秦支关于可信和可用的叮嘱，颇感无奈。齐援民打电话给唐授清，数说着唐大龙的不是，唐授清也没办法解释，打唐大龙电话没人接。他想不到是谁给的唐大龙这么大的胆子。简凡通过综合分析，设定了几个条件，竟然很快筛选出了鬼脸鼠的藏匿地。为了保护简凡的安全，秦支特意安排陈师傅参加了抓捕小组。经过几个城市间的追踪，终于抓住了鬼脸鼠，但在闹市区抓捕时简凡恍惚中又开枪了，被状告到了市局，秦支才想到简凡还在停职期，赶紧交代办公室起草一份会议纪要遮掩过去。解押途中，因为开枪一事简凡跟陈师傅打了一架，又说服陈师傅几个人延迟归队，突击审讯鬼脸鼠。
解押小组在荒郊野外突审鬼脸鼠，而且全体关掉手机。专案组办公室联系不上他们，心里都有些慌神了。审讯中，鬼脸鼠表现得非常配合，好像把什么都说了的样子，而且说的都能跟专案组已经掌握的证据相互印证，几个队友感到一丝欣慰，这几天的罪总算没白遭。陈十全向支队汇报，秦支下命令停止审讯，立即返回。陈十全叫过简凡刚想说，又一想：将在外君命有所不受，陈师傅嘴上答应了秦支，可看着简凡一点点又挤出了不少线索，没有传达秦支命令。梁局下令集合市里能调动的警察全体集合，沿线警戒，直接赶到鬼脸鼠交代的藏尸地点。曾楠抽血做DNA鉴定，李威看到唐授清在公司很诧异，李威说赔曾楠去法医鉴定中心采样，可能找到了老曾，唐授清表情慌了一下。在鬼脸鼠的指证下，大家找到了失踪了十几年的曾国伟的遗骸，所有参加起证的同志们都流下激动的泪水。
霁月阁掌柜到齐树民藏匿的地方拿出宫孤山的通缉令，还有给连刃办理的假护照，让齐树民赶紧逃走。齐树民埋怨齐援民早就该杀掉唐大龙，以免后患。齐树民指挥着宫孤山在外逃窜，隐瞒了通缉令的事，把他作为弃子放了出去，借此扰乱警察的视线。简凡接到蒋迪佳分手出国的微信，得知两人真的分手了，梁舞云心里窃喜。简凡找唐大龙问安排的事有什么结果，有人说在棚户区看见个人很像李三柱。简凡申请排查棚户区，他的分析跟省厅得到的消息却相差甚远，领导请他拿出能让人信服的理由，简凡没办法了，决定再次冒险。简凡的忽悠功夫再次起了作用，队友们同意在新的任务没有下来之前以“节前三防”的名义排查棚户区。窝藏在棚户区一家工艺品厂内的齐树民发现警察在附近排查，感到大势已去。
在排查接近尾声时，一个小卖部老板认出照片上的李三柱，而且刚走不久。简凡指挥各小组把守住各个路口，缩小范围，逐户排查。齐树民看到排查越来越近，从后门逃跑，人没抓到但简凡在窝点里再次起获了大批没来得及转运走的文物以及制作子弹的工具，这些更坐实了齐氏兄弟的犯罪证据。支队的案情分析会上，秦支接到找到窝点并发现了李三柱行踪的电话。简凡建议就着查获窝点的机会，再次提审郑本胜，意见被采纳了。眼见的一切让郑本胜彻底崩溃了，供出了以前的一些事。简凡在路边等车，梁舞云找到他，邀请简凡到她家给他做好吃的，谁知连日的劳累，加上放松了心情，简凡竟昏昏沉沉地在梁舞云家的沙发上睡着了。第二天早晨，一股香味儿叫醒了简凡，闻着味儿到厨房，本以为是梁舞云，却发现是梁局在做早餐，吓傻了。
简凡赶紧溜回队里，昨夜值班的梁舞云见他回来了，看着他的糗样，甜蜜地笑了。简凡回家跟老爸讨论做菜，正说着，秦支带着张杰、郭元、肖成钢等几个来了。简凡知道大家外出办案遭了不少罪，给大家做了一桌好吃的。临走秦支安排张杰、成钢留下来，简凡和俩队友就案情聊天，得知宫孤山被捕了，可排查霁月阁，被齐援民先一步转移了证据，追踪抓李三柱也没抓到，做了一锅夹生饭。简凡到秦支办公室，说出对案件现在情况的一些看法，恰巧梁局也来了。三人互相交换着意见，简凡提出从经济入手的新思路，梁局觉得值得一试。对经济一窍不通的简凡请来了在经侦队上班的同学秦淑云帮忙。齐援民电话里跟唐授清串通，俩人说到李威还钱的事，让齐援民赶紧处理。齐援民又埋怨唐大龙的行为，唐授清心里下了决定，暗示齐援民动手斩断一切。齐援民打电话约李威见面，李威心生疑虑。秦淑云发现霁月阁的账上没什么钱，反而是中转账户上却有着大笔的资金，几个人拿不准了，赶紧汇报给梁局。李威来到约定地点，拉开车门，已经被杀的齐援民滚下来，李威吓得开车就走。据最新的案情，结合齐援民的被杀，简凡等警察展开了新一轮的排查。
所有的嫌疑都指向李威，大家也都认同推测。简凡跟李威接触时间长，他认为幕后黑手不会是他。齐树民、连刃、李三柱等在逃人员藏在郊区一个破房子里，得知齐援民被杀的消息，几个亡命徒都怀疑是李威杀的，表示要为大哥报仇。简凡路上看见一辆小众车型汽车开过来，联想到齐援民被杀现场监控上出现过相同型号的车，马上返回队里，制订了新的侦破方案。查到开车的三个小青年在海天大酒店包了豪华套房，一举将三个杀人嫌疑犯抓获，三人交代了网络雇主雇他们杀人的犯罪事实。按图索骥竟然查到网络IP地址也在海天大酒店，可是查遍房客、工作人员，竟没有一个跟齐援民有关联的。简凡接到电话，赶到唐大龙家，发现他已经被绑架了。唐大龙一睁眼看到面前的是齐树民，吓得说出李威藏宝的地方换性命。穷途末路的齐树民竟然以唐大龙为人质，向公安局提出一千万的赎金。梁局决定将计就计，让唐授清准备钱，唐授清看着警察拿上赎金去救自己的弟弟，心里认为自己应该安全了。齐树民看着大批的警察出城，悄悄来到李威的别墅拿古董，被保安发现后，杀了保安，夺路而逃。市局组织警力在郊区拦截下了齐树民。
警方将齐树民一伙人团团围住，齐树民等人被抓捕归案。简凡将查取IP的新发现汇报给秦支，根据这个发现查到了车辆主人正是唐授清。唐授清电话遥控着手下在公海准备船只，伺机外逃。简凡带人赶到唐授清家，已然人去楼空。此时，唐授清却给简凡发来一段视频，视频中曾楠被绑架了，身上还绑着定时炸弹。唐授清威胁简凡，要么放她去公海，要么等着给曾楠收尸。梁局给简凡下令，放唐授清走。时间一分一秒地过去了，还是没有曾楠的消息。唐授清的船再过一个小时就要到公海了。李威意外地打电话找到简凡，他认出视频中曾楠被困的地点正是他跟唐授清十几年前所居住的老房子。各路警察和拆弹专家陆续赶到，解救了曾楠。就在唐授清的船即将逃出公海时，海警船接到指令将其拦下，真正的幕后老板终于落网。李威到看守所探望唐授清，为自己没能成为一个好丈夫向她说对不起。晴朗的天空下，蔚蓝的大海边，简凡、梁舞云这对经过战火考验的恋人拥吻在了一起。
