一直默默无闻在刑警队影像分析室工作的两名普通警察，在医院的监控视频中发现了丁三(周征波 饰)和王强(朱旭 饰)是同伙的证据。程华(张棪琰 饰)逐渐厘清了丁三他们前面的一系列罪证，程华决定对一直被监控的丁三实施抓捕。在此之前警方越来越紧的追捕措施，已经让丁三感觉到自己暴露就在眼前，丁三先程华他们一步，让邻居替自己迷惑监控的警察，逃脱了警察的抓捕。

程华虽然没有抓住丁三，却通过勘查丁三住处留下的一些专业书籍，大致猜出了丁三他们的作案目标。丁三为了加快实施犯罪的进度，找到杨志峰，逼着杨志峰弄来了成品炸药和雷管。孟津(吴迪 饰)从王强和同伙的短信联系中找出了杨志峰的电话，但在他们抓捕杨志峰时，又被丁三抢先一步让杨志峰逃过抓捕。

警方随即发出通缉令在全市范围内搜捕丁三、王强、杨志峰三人。丁三去医院安装爆炸装置，却正好遇见前往医院看望柯宁(赵凯 饰)的赵兽医父女。赵宏光一路跟踪丁三，又在半路上巧遇刘治国。当丁三发现自己被跟踪，想逃脱之时，刘治国上前拦截，被丁三刺倒在偏僻小巷里……随后赶来的程华克制住自己复杂的情感，仔细勘查，细致分析，终于弄清楚了丁三他们一系列行动的目的所在。

丁三此时已经主意已定，给同伙公开了自己的所谓李代桃僵的巧妙计划，原来他是想利用炸药抢劫一家医院的运钞车做假象。借机炸开博物馆地下文物库的墙体，盗窃里面的珍贵文物。几个犯罪分子的黄粱美梦似乎即将就要成真。

此时程华凭借超人的推理，和艰苦的摸排工作，排除了犯罪团伙种种犯罪的可能，并运用科学的倒推和角色置换，推测出了犯罪嫌疑人可能实施爆炸的地点。大刘(刘旭 饰)等人也紧急进行了安排布置，一场最后的较量即将展开。