这天，城南分局刑事重案队突然接到报案，市郊区发生一起枪杀案，副队长张玉贵带人前来勘查现场。然而让所有人意想不到的是，这次的死者竟然就是重案队的队长牛玉来。牛玉来因头部中弹死亡，局长老郭本能的认为，牛玉来一定是被歹徒杀害，因公殉职，但张玉贵却觉得此事绝没有想象中的简单，在张玉贵的坚持下，老郭决定给出五天时间让他破案找出真凶。
隔天，重案队新任队长桑南提出要重返案发现场。据警员白强所说，他们在现场发现了一枚弹壳，是六四式手枪的子弹。经鉴定，凶枪就是牛玉来的配枪，但警方目前还没有找到这把枪，现场除了吉普车的轮胎压痕还有第二个人的脚印。警方通过排查并没有发现任何嫌疑人，牛玉来曾经逮捕的罪犯不是已经死了就是还在坐牢，他们根本不可能报复性杀人。
另外，牛玉来生前的手机记录显示，他当天只打过三个电话，两个是打给他的女友宁红。而另一个则是打给了张玉贵，张玉贵听完报告后问起泥鳅的情况，泥鳅是牛玉来发展的线人，白强说案发当天，牛玉来还接过泥鳅打来的电话，但这之后，泥鳅却突然下落不明。此时的桑南也已经了解了案件经过，她提出要让张玉贵全权负责查办此案。就这样，第二天一早，张玉贵来到一家青少年宫，教室里正在弹钢琴的女人名叫蓝玉，而蓝玉就是那个让牛玉来神魂颠倒的女人。
据蓝玉所说，她跟牛玉来是在书店认识的，当时书店里正好有一个持刀歹徒，是牛玉来亲手将他逮捕的，只不过这个场景让患有心脏病的蓝玉直接吓晕在地，牛玉来发现后将她送进了医院，他还特意陪护了半天。
这之后，两人的联络渐渐多了起来，去年牛玉来不幸受伤进了医院，蓝玉还时常去医院看望他，也就是从这开始，两人便偷偷的在一起了。听到这里，张玉贵倒是想起去年在医院门口碰见过蓝玉，当时她正跟一个叫周宁的男人说着什么。提起这件事，蓝玉解释道周宁是她的哥哥。周宁是个设计师，专门搞室内装修的，父母离婚后，他们也各自改了名字，向蓝玉了解完情况后，张玉贵又来到牛玉来家，牛玉来的母亲天天以泪洗面。但她听说局里要给牛玉来申请烈士称号，这让她感觉好受很多，毕竟牛玉来也算对得起他身上的警服。
看到这一幕，张玉贵的心里更不是滋味，为了尽快查明事实真相，张玉贵又擅自请来一位法医，这位法医是全国有名的专家，由他再次进行尸检，说不定还会发现些别的什么。隔天，局长老郭找到张玉贵，问起案件的进展，张玉贵则表示还没有眉目，老郭很是无奈，他说全国优秀公安局的评选工作已经到了关键时刻，所以他不希望牛玉来的案子出现任何问题，老郭的催促让张玉贵倍感压力，等他从办公室出来后，却突然有人打来电话说泥鳅有消息了。
张玉贵听后非常激动，紧接着，他在一处老胡同里找到了泥鳅，但不知道为何，泥鳅看到他后拔腿就跑，两人你追我赶穿过几条街道，然而就在泥鳅慌不择路经过一个路口时，一辆轿车突然出现直接将他撞了出去。等张玉贵赶到后，泥鳅已经趴在路上没气了，泥鳅的死让张玉贵非常懊恼，但此刻的他还不知道，未来等待他的将会是更加疯狂的事。
第二天，法医将尸检报告交给了张玉贵，看着这份尸检报告，张玉贵简直悲愤交加，等他来到警局时，，桑南却告诉他，警方昨晚已经逮捕了周宁。原来，周宁是一个贩毒团伙的头目，据他交代，前几天他曾跟泥鳅吃过饭，泥鳅喝多了以后说最近有个警察老找他麻烦，他早晚要把这个警察给收拾了。
几天之后，周宁从蓝玉的口中得知牛玉来出事了，所以他猜测应该是泥鳅杀死了牛玉来。根据桑南调查，泥鳅虽然是牛玉来的线人，但他却一直戒不掉毒瘾，一年前他就开始以贩养吸，桑南推断一定是泥鳅以为牛玉来掌握了他的贩毒证据，所以才起了杀人灭口的歹念。另外，警方已经找到了那辆吉普车，车上都是泥鳅的指纹，至于牛玉来那把配枪，他们也在案发现场的河里找到了，桑南的推断虽然合理。
但很显然，张玉贵却不这么认为，在他看来，泥鳅根本就不是杀害牛玉来的凶手，。只不过奇怪的是，不管桑南怎么问，张玉贵死活也不说原因。最近几天，张玉贵怪异的行为让整个警局都很迷惑，他们甚至怀疑张玉贵是因为嫉妒牛玉来的能力，所以才故意拖着此案不让牛玉来获得烈士称号。张玉贵何尝不知道这些风言风语，但他却并不在乎，从警局离开后，他来到了牛玉来的家，看着柜子上两人以前的照片，张玉贵似乎又陷入两难的境地。
晚上，为了明天的追悼会，张玉贵正打算写牛玉来的生平事迹，但手落在键盘上，他却又觉得无话可写。就这样，他再次拿起两人合照的相框。而这一次，张玉贵竟然在相框里发现了一个优盘，优盘里是一段牛玉来提前录好的视频。
原来，牛玉来早就知道周宁贩毒的勾当了，只不过在他知道这件事之前，周宁把毒品都藏在了建筑材料里，然后欺骗牛玉来让他帮忙送货。这期间，周宁还派人偷拍了牛玉来的送货过程。有了第一次，紧接着就有第二次和第三次，等牛玉来发现自己被骗时，他已经无法脱身了。绝望之下，牛玉来只能选择自杀来证明清白，他想让局里的同事都觉得他依旧是个好警察，而他自己需要的也只是一个冠冕堂皇的好结局。毕竟牛玉来是出自警察世家，他不想因为自己的疏忽而辱没了家门名声。牛玉来请求张玉贵成全自己的私心，但这个请求对于一直刚正不阿的张玉贵来说却是难上加难，一边是维护兄弟作为警察的尊严，一边是说出事实，还原案件真相。就这样，张玉贵因此痛苦了一夜，隔天，在牛玉来追悼会举行之前，张玉贵单独约见了桑南，他把优盘交给桑南，然后又问她自己到底应该怎么做。桑南看完视频后，只告诉他一定要对得起自己的良心。
其实，张玉贵的心里早就有了答案，他之所以这么执着的查明事实真相，就是因为当初在案发现场时，他就已经发现了疑点，牛玉来就是不想让别人发现他是自杀的，所以才用皮筋把枪绷到了河里边。他让泥鳅来把车开走，从而制造了一个被枪杀的现场，桑南听后非常感慨，牛玉来的生命本不该就这样遗憾结束。这天下午，追悼会正式开始，警方要播放的牛玉来英雄事迹被张玉贵换成了优盘里的视频。如此一来，警方和记者都了解了实情，虽然牛玉来的烈士称号被收回，但警局上下还是觉得牛玉来是个犯了错误的好人，他的事迹依旧让人感到惋惜。
作为一名警察的牛玉来，他满身正义，对待工作认真负责，但对待个人感情时，他却又经不住诱惑，如果他能克制自己不跟蓝玉产生交集，或许也不会因此认识周宁，身为一名警察，牛玉来还是不够谨慎，在遇到困难时，又太过执着于荣誉，而他也正是因为这些东西，才会一步步走上一条不归路。
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