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季洁（王茜 饰）带着其他六组成员押解412重犯的途中听到了15声枪响，深入调查发现，这神秘的枪声与一个价值数亿的地产项目“锦绣地”有关。季洁刚准备着手深查此案时，佟林（邢岷山 饰）被任命为六组组长，直接指挥这一案件。岂料，一波未平一波又起，锦绣地股东之一的赵鹏遭绑架，另一关键人物高翔宇跳楼自杀……案情愈发扑朔迷离，所有的线索都围绕着一个叫做陈雪（朱琳 饰）的神秘女人，而曾有卧底经历的佟林与陈雪之间也有着复杂的关系……除了锦绣地的大案，六组还遭遇了不少或大或小的案子，他们能理清这一系列错综复杂的案件挖出真正的幕后黑手吗？
DNA比对的结果显示，陈晓娟死前与一个叫李全安的人发生过性关系。经调查，马德亮因为“小三”的问题与陈晓娟已经闹了一年多离婚。最终，季洁通过李全安家的无线路由器查出，原来是马德亮盗用了密码，假扮李全安上网勾引陈晓娟。等到李全安与陈晓娟发生关系后，潜入杀害了陈晓娟。
经沈耀东调查，是拆迁公司经理崔强带人打死了钉子户袁大坤，张竞民却交代崔强已经失踪了一个月。警方找到了一个头盖骨，头盖骨侧面有一颗弹头，经比对是同一把五四里射出来的。“15枪”案正式更名为“16枪”案，调查组展开了艰苦的刑侦。
张竞民交代杀死崔强的人外号叫老黑，沈耀东查看张竞民的监控录像，怀疑佟林去找张竞民的画面和声音全被郑一民删除了。