1950年代，某城市。公安局处长杜永楷（浦克 饰）、科长汪亮（李亚林 饰）围绕徐秋影（沈冰凝 饰）被杀案展开了调查，现场发现了弹壳和纽扣。首先列入怀疑的是教育局干部彭放（于中义 饰），涉嫌报复杀人，因他以前曾和徐谈过恋爱，后徐移情别恋，并在其私藏的手枪中发现少了一粒子弹。此时，城内发现一个代号p491的特务，公安局传讯彭放后彭突然中毒，这引起杜永楷警觉。这时候，一个叫罗精达（张巨光 饰）的人浮出了水面，而罗就是代号p491的反革命分子，当他知道外甥女邱涤凡（张圆 饰）给彭放投毒暴露后，企图化装潜逃，在码头被捕。