大雨傾盆的夜晚，老鋼廠附近一個衣衫襤褸的女人慌里慌張地走在鐵軌上，她腳下一滑摔倒在地，緊接著一個手拿鐵鍬的人突然出現(xiàn)她身后，只見此人順手拿起一旁的石頭狠狠地砸向女人的頭部，大雨沖刷著雙手上的鮮血，但兇手看起來卻絲毫沒有慌張。
四天過后，警方接到報案迅速趕來案發(fā)現(xiàn)場，經過初步勘察，死者脖頸處有勒痕，面部遭到人為損壞，手掌上還有一個圓形的劃痕，只不過現(xiàn)場沒有找到任何作案工具，具體死因也得等法醫(yī)的尸檢報告。警員包森說這次是一只狗發(fā)現(xiàn)了尸體，而狗的主人卻是警方的老熟人童大叔，刑警隊隊長裘冰得知此事后，不知為何卻突然變了臉色。
回到警局后，經過法醫(yī)初步尸檢，死者應該是一名三十歲左右的女性，通過盆骨情況判斷，死者有過生產經歷，除此之外，死者口腔左排上第二磨牙期更換過烤瓷牙，而這也很可能就是警方調查到死者真實身份的唯一憑證。與此同時，另一邊的童大叔正在警局做筆錄，他告訴裘冰自己對老鋼廠非常熟悉，如果警方想要得到幫助，就必須答應讓他也參與案件調查，裘冰聽后直接拒絕，只有一旁的新警員宋慈一頭霧水。
就這樣，宋慈找到包森了解情況，原來，十年前裘冰進入刑警隊后的第一起案件就是奸殺案，死者名叫童瑤，她是童大叔唯一的女兒，當年這起案件也發(fā)生在老鋼廠，童瑤被發(fā)現(xiàn)時脖頸處也有勒痕，法醫(yī)給出的死因是機械性窒息，當時警方發(fā)現(xiàn)的唯一線索就是精斑里檢測出了人類免疫缺陷病毒，裘冰比對了全城所有的艾滋病患者但卻一無所獲，這十年來，裘冰也從未放棄過調查。
這天晚上，法醫(yī)尸檢報告顯示，這起案件的死者并不是死于機械性窒息，而是因其頭部遭到了鈍器的多次重擊才導致死亡。包森認為兩起案件并沒有太多相似之處，童瑤被發(fā)現(xiàn)時面部并沒有遭到人為損壞，而且目前這起案件的死者也沒有被性侵的跡象。
裘冰聽后決定再去老鋼廠走一趟，果然，警方做了魯米諾實驗之后，裘冰在鐵軌附近發(fā)現(xiàn)了一塊帶血的石頭，緊接著，他們沿著血液的遺留痕跡走到了鐵軌的一端，此刻一個身穿雨衣的人正手拿鐵鍬挖著什么，裘冰見狀趕緊拔槍，結果等男人轉過身來時，此人竟然是童大叔。童大叔解釋說他的狗白天總在這個地方轉悠，所以他才想著晚上來看看情況，包森很是無奈地讓警員將童大叔帶回警局，與此同時，他卻突然接到電話說警方在老鋼廠的浴室里發(fā)現(xiàn)了另外一個被害人。
某市老鋼廠附近發(fā)生一起命案，女性死者在雨夜被殘忍殺害，十年前老鋼廠發(fā)生過類似案件，兇手卻不知所蹤，就在警方重回現(xiàn)場尋找線索時，警方竟再次接到報案，另一名受害者出現(xiàn)了。包森說老鋼廠浴室的門被鎖著，其余警員調查時覺得可疑便把門撬開，結果卻發(fā)現(xiàn)一具尸體躺在樓梯處，該死者脖頸處也有勒痕，法醫(yī)判斷死亡時間就在昨天，經過一系列搜查，宋慈在浴室的桶里發(fā)現(xiàn)了被燒成碎片的衣服，而衣服里還夾雜著一枚標簽，另一邊，裘冰則在二樓發(fā)現(xiàn)了兩組腳印。
回到警局后，通過對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的石塊進行檢驗，可以確定這是造成第一被害人死亡的兇器，而殺害第二個被害人的作案工具是鐵鍬。宋慈聽后分析道，兇手既然在浴室里留下了鞋印，就證明他根本不害怕被警方發(fā)現(xiàn)，但他為什么又要將樓道里的血跡清理干凈呢？或許是兇手對清理血跡有一定的偏執(zhí)，十年前殺害童瑤的兇手身患艾滋病，艾滋病又是靠血液傳播，他很可能因為嫌棄自身血液所以才對血液如此排斥，也就是說，這幾起案件很可能就是同一兇手所為。
與此同時，包森突然來說浴室里提取的鞋印被證實是42碼，雖然大門上的鎖沒有提取到任何指紋，但他們卻在第二被害人的身體里檢測到了乙醚殘留，技術科也已經對燒毀的衣物進行了小部分還原，他們在那枚標簽上提取到了兩組殘留的血液痕跡，但更讓人震驚的是，經過檢驗，那枚標簽被燒毀的時間竟然不會少于十年，除此之外，捆綁死者手腕腳腕的作案工具被查明是十九毫米的塑鋼帶，而這與十年前造成童瑤脖頸處勒痕的工具相同。
裘冰聽后讓宋慈去審訊室看住童大叔，自己則和包森前往童大叔家里調查情況，然而就在這時，包森告訴他死者的身份有著落了，第一名死者名叫趙潔，是市醫(yī)院的護士，女兒剛滿一歲，據她同事所說，趙潔非常節(jié)儉，她不怎么打車所以經常會坐載客用的摩的，至于第二被害人，她叫武翩翩，是一名返校大學生，案發(fā)當天剛剛從老家返回兵城，她母親說那天武翩翩還抱怨過兵城下大雨不好打車，這樣看來，兩名死者應該都是乘坐交通工具時遇害，另外，值得警方關注的是，趙潔竟然是一名感染科的護士。
老鋼廠附近發(fā)生兩起女性被害案件，兇手留下的線索竟與十年前一起懸而未決的奸殺案相關聯(lián)，經過調查，嫌疑人患有艾滋病，而近期被殺害的趙潔就是醫(yī)院感染科的護士，除此之外，警方還推測近期的兩名死者都是在乘坐交通工具時被害。就這樣，警方開始分頭行動排查醫(yī)院和出租車司機，這天，宋慈在詢問一名司機時突然看到了一個女人，經司機介紹，女人名叫林楠，是專門上夜班的司機，宋慈聽后想向她了解一下情況，可誰知林楠卻根本不理她，司機解釋道前一陣林楠的女兒突然去世，她一直沒上班，今天是第一天。
晚上，排查了一天的宋慈突然接到包森打來的電話，他說兇手很可能是一個上了年紀的司機，而且應該是單身獨居，宋慈可以找?guī)讉€女性司機打聽一下情況。聽到這里，宋慈突然想起白天她排查到的那個專門開夜車的林楠，于是她打聽到林楠的住址后立刻前去了解情況。與此同時，另一邊的警局里，裘冰看著黑板上的案情陷入深思，他覺得這十年來之所以找不到任何關于兇手的線索，很可能是因為兇手本就是外地人，所以本地醫(yī)院里也沒有他確診或治療艾滋病的記錄。而現(xiàn)在這兩起案件沒有性侵痕跡，也很有可能說明當初兇手是兩個人，男性兇手在十年前強奸了童瑤，而十年后女性兇手又殺害了趙潔和武翩翩。
基于這一點，警方重新排查了幾名嫌疑人的口供，其中出租車司機金海的車曾在案發(fā)當晚出現(xiàn)在汽車站附近，可金海本人在那一段時間卻出現(xiàn)在洗浴中心的監(jiān)控攝像頭里，經過調查，代替金海出車的夜車司機正是林楠。另外，醫(yī)院的家屬名單顯示一個名叫林欣欣的女孩半月前在市醫(yī)院感染科去世，當時照顧她的正是趙潔，經過比對，林欣欣的血液樣本與童瑤案精斑DNA相吻合。據調查，十年前林楠和她的丈夫呂白在服裝城做買賣，當時他們居住的地方就在老鋼廠附近，只不過呂白現(xiàn)在卻下落不明，而且警方也已經在呂白的老家找到了他的血液檢測報告，報告顯示呂白的確是一名艾滋病患者。
聽到這里，裘冰立刻帶人搜查林楠的下落，然而當警方到達林楠家時，卻只找到了被綁在廚房的出租車司機金海，另外，裘冰還在客廳發(fā)現(xiàn)了宋慈掉落的書包和筆記本。就這樣，裘冰立刻聯(lián)系所有警方四處尋找宋慈，焦急之下，他突然想起包森說過林楠和呂白曾在服裝城做過生意，于是他讓包森掉頭立刻前往老服裝廠。果不其然，此刻的宋慈已經被林楠拖到了廠房內，還好宋慈蘇醒后將林楠打倒在地，兩人搏斗期間，宋慈趁機逃了出去，而裘冰和包森也及時趕到將她救下。
影片最后，警方順利將林楠逮捕，據她交代，十年前強奸童瑤的的確是她的丈夫呂白，這件事被林楠發(fā)現(xiàn)后，身懷有孕的她不愿讓孩子一出生就活在強奸犯父親的陰影下，所以她狠心將呂白與童瑤全部殺害，呂白埋入鐵軌附近，而童瑤則直接死在鐵軌上。只是那時的她還不知道，呂白竟然患有艾滋病，女兒林欣欣生下后就一直在治療，直到前一陣，女兒還是不治身亡，而林楠也將心中的怨恨發(fā)泄在了趙潔的頭上。天網恢恢，疏而不漏，十年懸案就此終結，童大叔的心事已了，而警局上上下下也終于可以松一口氣，最重要的是兇手被逮捕，兵城的一大不穩(wěn)定因素也終被消除。
