一具被拋尸山林水溝的女性尸體再次驚動了寧靜的巫江小鎮，死者不論拋尸地點、陳尸方式，甚至是死因都與二十年前懸而未決的小白鴿案驚人相似，而死者正是當年小白鴿的好友秦菲。
縣公安局刑警隊長江流匆匆趕到現場，命人把聚集在周邊的群眾驅散，以免破壞現場。手下羅成和劉悅已完成初步勘察，只是昨晚下了場暴雨，基本上沒留下什么線索，只能等尸檢報告。此時，死者的手機響個不停，似乎有人在急切的尋找秦菲。
命案驚動了陳局長，當年他就曾參與過小白鴿案的偵查工作。為免群眾恐慌，陳局和江隊的意思都是按新案辦。但有人不這么想，市局的山峰就提前來到巫江縣。下了船，從碼頭直奔現場，腦海中拼湊著兒時對小白鴿的記憶。那年他才十一歲，對總是一身白裙的小白鴿有種懵懂的情感。一天傍晚，他看到小白鴿離開露天電影場，就偷偷跟在后面。小白鴿掉落的發夾，他都保留至今。只不過那天在半路就跟丟了，之后才知道小白鴿被害。離開巫江縣后，山峰從沒有忘記過小白鴿。如今成為警察，又發生與小白鴿案相關聯的命案，他怎能袖手旁觀。
手機落在了船上，沒法通知縣公安局。山峰看過現場后，徒步進了鎮，只見居民們在路邊焚燒紙錢，可見這樁案子已盡人皆知。事先找的房東倒是熱情，專門出來迎接，一路上左關照右叮囑，還特意叫山峰不要理會隔壁的女租客葉小禾，因為她是秦菲的好朋友。
山峰一句話都沒說，到了出租房，徑直把房東關在門外，落個清靜。屋里一片凌亂，都沒收拾。山峰并不在乎這些，他拿出鉛筆，在墻壁上畫出當地的地形地貌，還有兩起命案的拋尸地點。
第二天，江隊和羅成打不通山峰的電話，到碼頭接人又沒接到。二人憋著一肚子氣走進辦公室，正看到等候多時的山峰。江隊安撫住羅成，劉悅趕緊拿出資料，向山峰講述相關案情。秦菲現年三十八歲，五年前辭職在家，丈夫叫李銳，還有一個好友葉小禾。葉小禾與李銳都在縣劇團工作，案發當天葉小禾本要與秦菲離開巫江散心，那通響個不停的電話就是她在碼頭打的。暴雨沖刷了現場，沿途監控還在分析比對，又沒有目擊者，尸檢報告也沒出來，可以說這個案子還沒有任何可用線索。
山峰決定先去見見李銳。專案小組四人到了縣劇團。令人有些意外的是，自己老婆死了，李銳仍冷靜的化妝上臺唱戲，看來報告里說夫妻關系不和是事實。從李銳那了解到不少情況，秦菲患有抑郁癥，有自殘傾向，李銳為此可以說身心俱疲。當年，秦菲與小白鴿是好友，秦菲一直認為小白鴿的死與自己有關。因為那天她們約好去看電影，小白鴿臨時有事，很想看電影的秦菲沒有陪她回家，然后就發生了慘案。不過秦菲的抑郁癥并非從那時開始，而是在與李銳結婚后。一天，李銳下班回家，發現同妻子驚恐的躲在角落里，稱小白鴿來找過她，還問她為什么不一塊死。自那以后，秦菲的精神狀態就越來越差，還發展到了自殘的地步。
劉悅接到通知，尸檢報告出來了。專家小組立刻離開縣劇團，回到局里。從報告來看，秦菲身上只有一處致命傷，就是脖頸處的掐痕。其他的并無明顯搏斗傷，左手腕有割傷，全都是陳舊傷。山峰仔細看了一下，問了個很突兀的問題，死者頭發有沒有被剪，這一點的確是法醫沒有想到的。但山峰清楚記得，小白鴿的頭發被剪過。除此之外，機械性窒息死亡、雨夜作案、拋尸水塘，兩樁命案有著高度相似之處。
如果說兇手是同一人，那江隊就有個疑問了，兇手為何二十年后再作案。山峰的推測是，兇手當年可能是要一起殺死小白鴿與秦菲，卻陰差陽錯的只殺了小白鴿。由此看來，李銳的嫌疑最大。江隊沒法接受這種毫無根據的猜測，山峰也暫時沒證據證明自己的想法。
這時，一名老警察怒氣沖沖的沖進會議室。他是當年的辦案人，也是葉小禾的父親和江流的師傅，老刑警葉永年。山峰記得他，當年就是他給自己做的筆錄。劉悅這才從小白鴿的舊案卷里發現了山峰的名字，可再找山峰，會議室里已沒了他的蹤影。
葉永年因為沒能偵破小白鴿案，長年心理壓力巨大，才變得脾氣暴躁。江流把師傅送回家安頓好，現在得知山峰的來歷，抵觸情緒也就蕩然無存。從輪渡公司找到山峰遺落的手機，專程送了過來。算是冰釋前嫌，一起合作偵破此案。
一般來說，連環殺手會返回現場。抱著試試看的心理，江隊和羅成再次來到拋尸地點。有些意外，他們等來的卻是山峰。山城里的雨說下就下，山峰透過密集的雨點，猛然看到不遠處有個穿著雨衣的人。山峰丟下雨傘，拔腳追了過去。躲在草堆里的江隊和羅成不敢怠慢，也追了上去。
四人一前一后，從山林追進小鎮。那個神秘人似乎對當地地形非常熟悉，跑過路邊雜貨鋪，鉆進小巷，三轉五轉就消失得無影無蹤。葉小禾驚訝的從雜貨鋪里走了出來，她是來看望秦菲的父母，卻不想碰到了這種事。“兇手”得而復失，山峰不顧濕透的衣服，重返現場尋找線索。而一旁的葉小禾一言不發，心里已猜出剛才那神秘人是誰。
穿著雨衣的李銳還沒進家門，就被等在樓梯口的葉小禾叫住。這些年來，李銳讓秦菲的生不如死，現在秦菲死了，他一定很高興。但當葉小禾回到出租屋，看到門口那雙濕透的山地靴，她也不知道自己是否錯怪了李銳。那天要一同離開巫江的男友周宇坐在浴缸里發呆，質疑自己是否算得上一個好人。葉小禾不知道在他身上發生了什么事，為何會有此疑問，更不知道該如何安慰。
入夜，在“老家面館”胡亂吃了點東西的山峰，拖著疲倦的身子回出租屋。樓道里的電燈時暗時亮，山峰伸手擰緊電泡，哪知黑暗中一記悶棍正中后腦。昏昏沉沉醒來，他發現自己被綁在椅子上，一個白發老人舉著獵槍，黑洞洞的槍口就在面前。老人從山峰第一次到現場時就在跟蹤，他要知道山峰為何來巫江，為何去案發現場，又為何住在老街。當得知山峰是警察，老人更加憤怒。
突如其來的怒火讓老人連連咳嗽，山峰借機翻身，撞碎椅子，從繩索中解脫出來，奪下老人的槍。獵槍里并沒有子彈，老人也無力再反抗。山峰看了一眼屋內，只見墻上貼滿了小白鴿案件的新聞報導。他隱約猜到了老人的身份，對他的舉動也就可以理解了。
襲擊山峰的人是小白鴿的父親白衛軍，喪女之痛自然導致神經有些失常，山峰也沒打算追究。老白被送到醫院，當值醫生周宇給他服用了一些保心丸，總算無礙。第二天，山峰來到醫院，老白正收拾東西準備出院。當說起當年小白鴿從露天電影場離去時的情景，老白立刻記起了的山峰。那會很多人都說山峰認識兇手，是幫兇，因而選擇全家離開巫江。
怨恨自己沒能送小白鴿回家的愧疚感壓迫了山峰多年，如今終于有機會說句抱歉，誓要抓獲害死小白鴿的兇手。但老白并不領情，只要破不了案，他就永遠不會原諒警察。
另一邊，一伙人氣勢洶洶的敲開葉小禾家的門，張口就要找周宇。說起來，周宇的大哥勝哥也是黑道上有頭有臉的人物，葉小禾再想攔著，怎奈對方人多勢眾，周宇不想女友受傷，只得跟著他們來到酒樓。樓梯口，剛出獄的沙哥捧著一疊錢下來，看來又是來向勝哥討錢的。周宇沒有理他，直接上到二樓。
剛才還盛氣凌人的勝哥一見到親弟弟，立馬變了態度，滿臉堆笑，生怕嚇壞了周宇。四年沒見，周宇跟大哥卻一句話都不想說。該說的，四年前就說過了。見周宇態度冷漠，勝哥只好收起笑臉，讓周宇盡快離開巫江，因為“鬼討債”的日子就要到了。周宇卻執意留下，氣得勝哥一巴掌打了過去，可馬上就后悔了。雖說悔不該當初，但事已至此，只有讓周宇離開，他才能安心。必要時，就不得不對葉小禾動手了。
是秦菲的死，讓本想離開巫江的葉小禾又留了下來。她不走，周宇也就不會走。葉小禾不想秦菲死得不明不白，希望就在山峰的身上。其實，山峰與葉小禾以前還是鄰居。小白鴿死后，因為當地的種種謠言，山峰時常被人欺負，被迫離開。而謠言的源頭，就是葉小禾。沒想到二十年后，會以這種方式再碰面。
這會，在警局里，對路邊監控的排查工作初步完成。案發當晚8點，李銳去了劇團值夜班，次日早上才回家。秦菲是晚上十點離家，死亡時間猜測在凌晨2點至3點，所以李銳沒有作案時間。劇團還有后門，門外的野樹林難以行走。山峰對這個調查結果很不滿意，劇團門衛已六十五歲，很難保證他會整夜醒著看大門，而且野樹林并非不能走人。
這時，電話鈴聲響起，屏幕顯示是葉小禾。山峰看都不看就掛斷，然后布置羅成和劉悅對李銳進行全天監控。等工作安排好，山峰才接通電話，葉小禾有份東西要給他看。趕到劇團后臺，葉小禾拿出張照片放在山峰面前。山峰詫異的看了一眼，再遞給身邊的江隊。照片里是年青時的秦菲、小白鴿和李銳，實際上李銳喜歡的人是小白鴿，小白鴿同樣喜歡李銳。如果沒有發生那場慘案，結合在一起的應當是他們兩人。
那天，三人約好看露天電影。小白鴿強按內心的欣喜等待著李銳，可她等來的是秦菲告訴她李銳有事來不了。小白鴿沒有了看電影的興致，在失望中獨自回家。她走了沒多久，李銳就來了。秦菲不僅欺騙了小白鴿，也欺騙了李銳。后來的大雨打亂了秦菲想與李銳一起看電影的計劃，無辜的小白鴿也在大雨中失去了剛剛綻放的生命。
這個秘密，秦菲是在結婚后一年才告訴李銳，想以此換來李銳的寬恕。但李銳沒有原諒她，反而開始了極其嚴重的冷暴力。每次秦菲不堪壓力尋死，李銳都會救活她，讓她繼續生活在痛苦和心理折磨中。這樣的生活整整持續了九年，直到秦菲遇害。
了解到這段不為人知的秘聞，山峰對李銳的疑心更重。出了劇團，山峰和江流直奔李銳家。一臉疲態的李銳開了門，山峰等人一進屋，就聞到濃烈的酒氣。江流有一搭沒一搭的跟李銳說起小白鴿，山峰則仔細的觀察屋里的情況，看到墻角放著一個行李箱。箱子里都是女式衣物，應當屬于秦菲。
李銳對小白鴿的事，一口咬定只是認識小白鴿，與葉小禾的話不符。但屋里的情形間接證明了葉小禾的話不假，床是分開的，連廚具都是分開的，夫妻倆連個合影都沒有，正常夫妻怎么可能這樣。山峰認為，說不定李銳隱瞞了更重要的事情。這下，連江流也同意監視李銳的方案。
晚上下了班，山峰又到老家面館填填肚子，謝老板正一遍又一遍的聽著女兒甜甜發來的語音。甜甜在香港玩了十幾天，每天只是發照片和語音，從不接父親電話。最近山城里不太平，老板當然不放心，不由得把怒氣發到了打下手的女婿身上。
等到一夜醒來，江城里貼滿了傳單，署名“巫江兇手”的人直指下一個受害者有可能是任何一個人的女兒。白底黑字，讓面館謝老板心驚膽戰，立刻打電話報警。江隊帶領全部人手，在全城清理傳單。誰知昨晚負責監視李銳的羅成和劉悅又帶來壞消息，李銳跑了。誰知道這件事，是不是跟他有關系。
能在全城貼滿傳單，絕不可能是一個人做的。公安人員忙著清理，可事情并未就此結束。一陣騷亂吸引了山峰和江流，二人迅速奔過去，看到老葉昏睡在輪椅上，脖頸上還掛著個牌子，痛罵自己無能，為破不了案道歉。
老葉被送去醫院，幸好只是喝醉了酒。葉小禾到醫院后面露驚訝之色，家里從來都沒有酒，老爸怎么可能喝醉。她特地關照過請來的護工，絕不能在家里放酒。但葉小禾也承認，昨晚十點她去老爸家時，老爸正大發脾氣，趕走了護工，她自己也沒敢進去，因此沒人知道昨晚發生了什么。
警方對葉永年的家進行勘察，附近有位拾荒老人聲稱昨晚起夜時，看到過有人陪老葉在屋里喝酒，但看不清楚是誰。在屋內散落的藥丸里，一顆藍色膠囊格外顯眼。這是心臟病特效藥，江隊可以肯定，師傅絕對沒有心血管方面的毛病。
一說到心臟病，山峰立刻就想到了小白鴿的父親白衛軍。老白見警察到來，沒有絲毫隱瞞，也愿意向老葉磕頭認罪。他只肯承認，昨晚李銳來過。但具體目的，卻死活不肯透露半個字。
李銳目前已經不再是可疑，而已經是重大嫌疑人。沿途監控顯示案發前三小時，李銳的車曾到過拋尸樹林附近的山道，隨后他又開進小道避開監控。順著監控倒推，劉悅查到案發當晚，李銳把車停在劇團后山的斜坡上，說明他沒有在值夜班，而是從后門穿過山林，開車離開。
現在，李銳的車還在家樓下停著，屋里收拾得干干凈凈。小區監控顯示他是晚上十一點離開，可手機仍放在茶幾上充電。山峰很快察覺不對勁，上次來的時候，客廳墻上還是空的，現在卻掛上了李銳與秦菲的結婚照，說明李銳想恢復婚后與妻子最幸福的頭一年。這時，李銳的手機響起，傳來李銳深沉的聲音。
李銳用力將手中的傳單拋向空中，看著它們飄飄蕩蕩落到天橋下。傳單上，他痛斥自己殺死妻子，卻又在質問誰是殺人者。天橋下的人看著傳單上前后矛盾的話，用懷疑的眼光抬頭仰望。他們不明白，這兩者之間有什么區別。
警車呼嘯而至，江隊緊張的叫李銳不要想不開。但李銳去意已決，便說出了心里藏著的秘密。當年他還十八歲的時候，與小白鴿可謂兩情相悅，怎奈美好的人生規劃戛然而止。十年后，他與秦菲結婚。因為小白鴿的事，他們相互支撐，相互安慰。可造化再次弄人，秦菲居然是害死小白鴿的人，二人在怨恨中度過了十年。那晚，是李銳騙秦菲出門，并把她帶上山。殺死妻子，就是為了要逼迫警察找出殺死小白鴿的兇手。
李銳希望自己和妻子的死，能夠給小白鴿帶來哪怕一點點的意義。說完這番話，李銳縱身翻過護欄。山峰和江隊飛撲上前，一人抓住一只胳膊，死死不放手。李銳被帶回局里時，秦菲的老父母沖出來，對殺死女兒的兇手又踢又踹，恨不能為女兒報仇。李銳雙膝下跪，連聲道歉，但已于事無補。
秦菲的案子算是結了，下了班，山峰還是老習慣，到老家面館吃碗面。對面桌上有個人吃得正香，山峰不會知道，此人綽號石頭，身手了得，與勝哥相熟。而他現在正在找沙哥，要給段超一個交代。
石頭接了個電話便匆匆離開。山峰也沒在意，邊吃面邊問起甜甜的情況。謝老板說起這事就頭疼，女兒始終不接電話，讓人不安。過兩天自己的生日，老謝估摸著，女兒再怎么貪玩也應當會打個電話來祝壽。這一聊，老謝就停不下來，哀嘆自己命太硬，克死了曾經的養父母全家人，只剩個弟弟活不見人死不見尸。偏巧山峰也是被收養的，算是同病相憐。
第二天，葉小禾和周宇來到了縣公安局。這幾天發生的事，讓葉小禾想明白了許多，長久以來，她都以為秦菲想走，是想離開巫江。但在最后一次聊天中，秦菲說過，如果有來生，一定不會對小白鴿撒謊。如此看來，秦菲想走指的是另一個意思。這就難怪秦菲沒有反抗，只是安靜的等著死亡來臨。案子的關鍵疑點解開了，可江隊注意到來回踱步的周宇，他腳上那雙山地靴又讓江隊心生疑問。
在對李銳的審問中，李銳一口咬定自己殺死了妻子，而且秦菲沒有掙扎。山峰也得過抑郁癥，當然了解秦菲當時的感受。秦菲自愿被殺，但窒息終究是難以忍受的，所以她的雙手指甲里會有泥垢，在泥地里留下了深深的痕跡。山峰認為秦菲深愛著李銳，但李銳之后的交代出乎他的意料。
婚后，秦菲不許李銳再提起任何關于小白鴿的事。在一次爭吵中，秦菲說出真相。當時李銳崩潰了，但還是選擇了原諒。只是這份原諒被誤解，不論李銳說什么做什么，秦菲都認為李銳是在拿這件事要挾她。甚至直言就算小白鴿還活著，李銳也不可能和小白鴿走到一起，因為那就是命。李銳也就明白了，人的愧疚會被時間沖淡。
李銳嘗試過拋開過去，與秦菲重新來過。可就在結婚十周年紀念日那天，秦菲在浴缸割腕，讓李銳對婚姻徹底絕望。也是從那時開始，李銳就在策劃，如何讓秦菲死得更有意義。事后，李銳像是得到了精神上的解脫。可沒多久他又感到了后悔，后悔得知真相后應當離婚，而不是相互煎熬。要是離了婚，就還有一輩子可以活。
縣公安局在結案時，找到了秦菲的日記。日記中提到，當年因大雨未能看完電影。回家的路上，秦菲曾目睹小白鴿遇害。從而為破案提供了兩條線索，一是兇手與卡車相關，二是發現小白鴿的水塘并非第一現場。
幾個月后，經巫江縣人民法院一審判決，以故意殺人罪判處李銳死刑。雖然案子告一段落，但山峰仍有不少疑問，就比如李銳與葉小禾所說的內容，為何會有出入。但這已經不屬于案件的調查范圍，他將回市局，并會提交報告，申請重啟小白鴿案。
臨行前，山峰來到老白家。老白對他的承諾并不買賬，這種話他已經聽了二十年。這二十年里，他做了很多事，警察卻連看都不看，導致他不再信任警察。山峰把小白鴿的發夾放在老白手心，如一股洪流，沖垮了老白的心理防線。老白拉開蒙在墻上的塑料布，露出墻壁上密密麻麻的人名，這些都是嫌疑人，連山峰的名字都在里面。其中最可疑的人叫老沙，因為老白親耳聽他說過，沒人比他更了解小白鴿案。
山峰萬萬沒想到，那個在老白心目中最大的嫌疑人沙哥已被石頭沉入長江，踏上了黃泉路。