1997年的某個夜晚，接近零點時分，一群年輕人在熱鬧非凡的舞廳內盡情狂歡，汗水淋漓。突然，舞廳音樂戛然而止，鄭北率領刑警隊伍悄然潛入，不料被吸毒人耗子認出，隨即陷入一場以一敵多的激烈搏鬥，最終將涉案人員全部製服，並簡短詢問後押送歸案。
另一邊的東北哈嵐市，哈嵐火車站距離午夜十二點還有四十分鍾，一輛小汽車上坐著兩名光頭漢，很快迎來了一位年輕男子。僅僅過了四十七分鍾，情況突變：一名光頭漢緊抓著窗沿就要墜樓，另一名光頭漢在房間與男子打得不可開交，渾身是傷，最終被男子連刺數刀身亡。
等到鄭北帶人歸案已是下半夜，局裏突然接到人命案，立刻驅車趕往哈嵐東北鐵玻璃廠。宿舍樓內雜亂不堪，滿地汙血，空氣中彌漫著濃重的血腥氣息，鄭北檢查了現場，確認是惡性殺人，凶手逃逸，絕非小案件。
此刻，在粵東省的花洲市，警校生顧一燃正麵臨人生的抉擇。陳老師希望他能像父親畢業後留校任教。然而，顧一燃心中尚未有定數，正當他猶豫不決之際，意外發現姐姐曉曉慘死家中，遺體遍布針眼，死不瞑目，顯然因吸毒過量而離世。顧一燃通過父親得知曉曉近期與社會青年黃家輝交往密切，遂果斷報警，警方迅速將黃家輝緝拿歸案。
大案一隊的偵查工作緊鑼密鼓地展開，連夜梳理案件線索，發現兩名死者均為玻璃廠的保安，且為親兄弟，哥哥宋武身中數刀，弟弟宋文則墜樓身亡。報案人薑小海在警局接受鄭北詢問時神色慌張，回想案發仍心有餘悸，更是在離開警局時神態複雜，腦海閃過一個畫麵，那就是他親眼看著宋文被摔死。
針對黃家輝的審訊陷入僵局，盡管他明顯處於吸毒狀態，但常規檢測卻未能明確其毒品種類。警方推測，黃家輝可能接觸到了新型合成毒品——冰毒，其毒性之強，遠超一般毒品。顧一燃故意挑釁以激怒黃家輝，使其對警察動手，從而以尋釁滋事為由延長其拘留時間。
顧父深知當前技術條件的局限，但他對兒子充滿信心，相信顧一燃定能揭開迷霧。果不其然，顧一燃不負眾望，取得關鍵性進展。此刻哈嵐市局法醫在宋文衣物中發現疑似冰毒的物質，鄭北順勢分析，此案殺人動機八成是吸毒致幻，或者是分贓不均導致惡性衝突。
隨著調查的深入，警方在黃家輝的住處查獲大量冰毒，成功搗毀了毒品窩點。顧一燃後悔小時候沒有保護好媽媽，現在更沒有保護好姐姐。鄭北迅速將案情上報給局長高林聲，經上級領導們集中討論後，認為案件性質嚴重，決定成立專案組，委派刑偵經驗豐富的鄭北作為隊長。
鄭北認為想要成立專案組，除了有趙曉光還不夠，需引入技術型專家和實戰高手以增強實力。不久，專案組迎來了第一位成員——丁國柱，他雖外表魁梧，實則是一位精通痕跡檢驗的刑事技術專家。此外，鄭北還特邀了全國散打冠軍張雪瑤加入，她的加入無疑為專案組增添強大的武力支持。
高林聲打算邀請花洲警校的顧教授參與專案組，但顧教授因故無法過來，鄭北覺得沒必要讓化學老師參與其中。在高林聲的堅持下，鄭北隻好親自前往花洲請顧教授，意外顧教授竟是年紀輕輕的顧一燃。原來，顧一燃受姐姐曉曉事件的影響，毅然決然留校任教，並向學校申請建立實驗室，專注於新型毒品的研究。