二十世纪三十年代的上海租界，怪案频发。中央巡捕房，上任了一位新探长叫顾远。顾远带领副探长康一臣、法医车素薇，抽丝剥茧，开始调查租界的各种怪案。他们遇到的第一个案件，就是白府西洋鬼案。由于白府西洋鬼杀人传的满城风雨，顾远等人进入白府展开调查。白府内，他们救下了被捆绑做驱魔法事的下人。车素薇经过对死者的尸检，发现死因是心源性猝死。白府二姨太希望顾远等人能将府内的西洋鬼查清楚，不料却遭白少爷百般阻拦。胆小的康一臣借坡下驴劝说众人离开白府。

顾远表面暂不立案，实则已经在背地里偷偷展开调查。康一臣为了挽回颜面，宣称必须要将案件调查水落石出。于是，两人开始展开了调查本案的较量。此时，白少爷突然来报案。“鬼”又在白府杀人了，希望巡捕房能调查清楚。车素薇尸检发现，死者也是猝死。顾远调查白府的大小姐，白悠梦。白悠梦久居深闺大院中，脾气古怪。康一臣上前安慰，并决定带白悠梦去商业街转转，吃了很多好吃的。顾远和康一臣去调查白悠梦失踪的丫鬟暖春。

二十世纪三十年代的上海租界，怪案频发。中央巡捕房，上任了一位新探长叫顾远。顾远带领副探长康一臣、法医车素薇，抽丝剥茧，开始调查租界的各种怪案。他们遇到的第一个案件，就是白府西洋鬼案。由于白府西洋鬼杀人传的满城风雨，顾远等人进入白府展开调查。白府内，他们救下了被捆绑做驱魔法事的下人。车素薇经过对死者的尸检，发现死因是心源性猝死。白府二姨太希望顾远等人能将府内的西洋鬼查清楚，不料却遭白少爷百般阻拦。胆小的康一臣借坡下驴劝说众人离开白府。

顾远表面暂不立案，实则已经在背地里偷偷展开调查。康一臣为了挽回颜面，宣称必须要将案件调查水落石出。于是，两人开始展开了调查本案的较量。此时，白少爷突然来报案。“鬼”又在白府杀人了，希望巡捕房能调查清楚。车素薇尸检发现，死者也是猝死。顾远调查白府的大小姐，白悠梦。白悠梦久居深闺大院中，脾气古怪。康一臣上前安慰，并决定带白悠梦去商业街转转，吃了很多好吃的。顾远和康一臣去调查白悠梦失踪的丫鬟暖春。

据二姨太描述，白老爷是因为跟暖春私通，暖春反抗，导致白老爷受伤入院的。顾远等人，到白府院内调查，利用风水常识结合西方科学等判断，挖出院内土里，藏着暖春尸体。白悠梦悲痛万分。顾远根据各种信息判定，是二姨太发现暖春与白老爷私通，所以二姨太要撵走暖春。结果与老爷产生了矛盾，失手将老爷推倒。暖春恰好撞见此事，于是二姨太将害老爷的罪名，转嫁给暖春。为了封口，又命令下人，合力将暖春杀死。

顾远命令巡捕将二姨太缉拿归案，白家上下都知道了暖春死亡的真相。但是，白府的西洋鬼，并没有抓到，白府仍然不得安宁。顾远等人深夜秘密潜入白府抓鬼，康一臣照顾着白少爷，却被西洋鬼劫持。乔装的顾远被西洋鬼困在白少爷房间，顾远奋力脱困后，命令五六回巡捕房搬救兵。顾远根据鬼影在白府内的行踪一路追查，终于发现了西洋鬼的秘密藏身之处，他在生死关头用自己特制雨伞救下了康一臣等人的性命，并亲手将西洋鬼抓住，解开了白府惊人的秘密。

近日，黄浦江中多名游泳者神秘溺亡。顾远和康一臣分析案情时，上海申报著名记者、名门千金曹青萝突然造访，并主动要求参与调查。车素薇根据溺死者身上的抓痕，判断是“水猴子”所为。夜晚，顾远等人带领打捞队在江中抓住一只晕厥的“水猴子”。在检查的过程中顾远发现端倪，而“水猴子”却突然苏醒逃入水中消失。顾远和康一臣前往码头调查，遭到老板聂昆仑的阻拦。夜晚，顾远等人再次偷偷潜入码头，抓住放“水猴子”入江的人，并从他口中得知陈炳亮才是幕后主使。不料，他们在抓捕行动中，陈炳亮却自己跳楼身亡。车素薇尸检发现陈炳亮的腹腔内有一块还在运转的怀表。

在曹青萝的提示下，顾远和康一臣前往聂昆仑家一探究竟。他们得知了陈炳亮和聂昆仑的多年恩怨。据聂昆仑交代，真正与陈炳亮结仇的，其实是他们的结拜兄弟，赌场老板赵东霖。顾远等人设计了一场惊心动魄的抓捕行动，他们乔装混进赌场之中故意引赵东霖现身，而在混乱之中赵东霖却被神秘割喉。车素薇在赵东霖的腹腔中，同样也取出了一块怀表。而赵东霖咽气的时候，陈炳亮的怀表却突然停止了。顾远据此推断，这是一起连环杀人案，而怀表的停止时间，就是下一个受害者的死亡时间。巡捕房必须在这个时间之前，找出凶手，否则还会有一个人死。此时，聂昆仑主动投案，道出当年兄弟五人犯下的罪行，并扬言一定是有厉鬼来索他们的命。

顾远判断，其余还有两个人可能都是被杀对象，一个是老赌棍张立志，一个是消失多年的王海涛。顾远和车素薇找到了改名换姓的王海涛并将其抓捕，但是张立志已经有一个月未曾露面，所以聂昆仑怀疑幕后凶手就是张立志。就在这时，顾远等人接到了女婿高志航的报案，聂昆仑的女儿聂盈杰突然被不明身份的人绑架了。顾远派康一臣看守聂昆仑，自己和车素薇根据线索去寻找聂盈杰。在一个破旧的旅馆里，他们竟然发现了张立志的尸体，根据车素薇的判断，张立志是第一个死者。顾远据此推断，聂昆仑和王海涛都在巡捕房监狱内。今晚十点，凶手一定会出现在监狱。当顾远驱车赶到巡捕房时，关押的监狱内却突然爆炸，聂昆仑和王海涛两人被炸死在监狱里。

顾远根据线索分析判断，20年前，他们五人所发生的案件里一定还有他们不知道的线索。一定是有人在处心积虑的布下这个连环杀人的惩罚计划。这时，被绑架的聂盈杰突然出现在了街头巷尾，谜底渐渐地在顾远的调查中逐渐清晰起来。在公输春的点拨下，顾远终于抓出了这件策划了20年的连环杀人案的凶手。一切真相大白，死亡时间案就此破获。 上海街道深夜惊现“僵尸格格”，顾远康一臣等人赶往现场展开调查。车素薇检查发现“僵尸格格”脸上的皮肤“补丁”来自于不同的人。顾远和众人搜寻线索无果，而此时巡捕房却出现了一对老夫妻，来认领这个“僵尸格格”。

顾远和康一臣根据“僵尸格格”鞋底的线索，前往新铺的水泥路处搜寻。他们在谷仓门口处发现了线索，顾远根据鞋印的方向，判断可能还有一个“僵尸格格”，最终五六发现了另一名“僵尸格格”。她的脸部也被缝上了不同皮肤的“补丁”，但她处于昏迷之中。众人前往锦绣绸缎庄向著名裁缝农海逸请教清朝旗服。农海逸提供了重要的线索，订购这些旗服的正是魁帮的“摘星阁”。顾远和康一臣因没有确凿证据，只能便服前往摘星阁。他们发现摘星阁有一个秘密“地宫”，是提供太监虐待女性享乐的变态场所。

康一臣和顾远身份暴露，在摘星阁中被魁帮打手围住。危急时刻卢世明带巡捕前来解围。但卢世明愤怒于两人私自调查，让两人暂时停职交出了证件和配枪。顾远为了调查摘星阁老板，前往阉者巷，得知李英曾经是宫里太监，偷走宫里宝贝发财，并拐走了一位思琪格格。顾远找到面部有伤的思琪，思琪说出李英欲霸占并毁容的事实。顾远和康一臣为了救出受苦的女侍们，两人闯入摘星阁，一阵搏斗后，两人身陷囹圄。李英在巷中被神秘人杀死。

李英之死虽然蹊跷，但是线索却极少。这时的康一臣被父亲康少卿要求继承长江商会，康一臣强烈拒绝后从而导致了父子关系破裂。顾远从醒来的小翠口供里得到了线索，当他们一等人根据线索查到幕后黑手的时候，幕后黑手竟然绑架了曹青萝，还差点将曹青萝毁容。最终顾远制服了凶手，将凶手缉拿归案。 深夜，杜府灵堂，哑叔正在守灵，却在烟雾中看到棺材里的杜小姐尸身突然坐起，慢慢地跟着一个恶鬼离开了灵堂。

为了让巡捕房调查杜小姐丢尸案，曹青萝激将康一臣不成，便求助顾远。顾远率众人前往杜府调查，车素薇用手语与哑叔交流后得知是恶鬼赶尸。顾远询问杜老爷得知，杜小姐是被疾驰而过的汽车所惊吓，心脏病突发而亡。顾远和车素薇查阅资料，被曹青萝发现了棺材铺的异常。顾远和车素薇连夜赶到棺材铺，却遭遇绑架。两人被关在棺材里，埋入城郊的树林。康一臣率巡捕搜索棺材铺，根据打更人的信息得知顾远和车素薇的踪迹。

棺材内，车素薇和顾远命悬一线，康一臣根据线索在最后关头救出了两人。顾远继续回到杜府调查，他怀疑是熟人作案。最终在哑叔房间找出了杜小姐的珠宝，哑叔终于承认自己的罪行。杜老爷用私刑将哑叔打伤，而顾远则偷偷将哑叔救出杜府。著名慈善家吕善人报案，近日他屡遭暗杀，康一臣请命，三天内必破此案。顾远根据哑叔提供的线索，前往调查杜小姐的私人医生司鸿飞，而司鸿飞坚持与杜小姐只是普通的医患关系。

顾远发现了司鸿飞办公室内隐藏的人体器官。车素薇认出这些都是女性器官，司鸿飞被逮捕。司鸿飞承认了由于对杜小姐的爱，于是才动了装鬼偷尸的念头。教堂里演讲的吕善人再次遭遇意外，乔装神父的康一臣冒死救下了他。康一臣在追逐神秘凶手时不慎受了伤。顾远提出帮康一臣找线索，于是三人来到吕家调查，得知吕夫人得了肺痨。三人无意中进入了吕夫人的卧房，吕夫人却避不见客，吕家气氛颇为诡异。

顾远和康一臣跟踪吕夫人来到司鸿飞医院，发现了他们的关系。顾远推断是司鸿飞和吕夫人联手谋害吕善人。在顾远的逼问下，吕善人才不得不说出了实情：是他百般恳求司鸿飞运用换寿术救下了病重的吕夫人。在得知司鸿飞的所作所为后，顾远赶回医院和康一臣汇合抓捕司鸿飞，狡猾的司鸿飞却早已金蝉脱壳逃走。吕老板和吕夫人匆忙搬离上海时，被赶来的顾远等人拦住，康一臣缓缓推出坐在轮椅上的司鸿飞。全部的事实真相也在众人的口中被一点点揭开。

丧葬堂上，一个女子醒来，发现自己身着嫁衣正在冥婚。 康一臣顾远四人开车去看魔术，意外目击一桩交通事故。车素薇偶遇多年不见的同学宋小柔。她嫁给了大魔术师张恒，邀请顾远四人晚上去看魔术。魔术现场，宋小柔被放入一个机关上，电锯冲向宋小柔。宋小柔表现的非常害怕，此时张恒也慌了，连忙按动开关，但开关失灵，电锯不停地冲向宋小柔。张倩倩急忙拉电闸，但电锯还是没有停下…

顾远挺身而出将雨伞插入转盘阻止惨剧发生。巡捕房里，顾远和车素薇分析之前的车祸案情，推理死者周诚可能是故意冲向汽车被撞死，这样他的动机就变成很大疑点。康一臣查到肇事车辆可能是被魁帮孙建业的手下赵三盗取，冒进的康一臣被迫就擒。与此同时，顾远与车素薇分别在车夫行和周诚母亲那里打听到一个信息，那便是周诚生前迷恋宋小柔，由此推断周诚极有可能是为保护宋小柔而死，联系到上一次的电锯惊魂，顾远推测有人想害宋小柔。

宋小柔承认经常看到鬼影而找过灵媒，而车素薇却发现灵媒给的锦囊里装的都是有害的中药。顾远和车素薇前往调查灵媒得到新线索。而另一边，康一臣命悬一线时，康少卿命人用码头的地契换取了儿子的安全。当康一臣根据消息找到赵三时，却发现他早已被人杀害。顾远根据伤口推断出杀人者就是张恒。在证据面前，张恒承认了对宋小柔的所有罪行。而这时，宋小柔却在病房离奇失踪，巡捕房里，顾远却收到一张百乐门的门票。

顾远康一臣和车素薇三人一同进入百乐门解救宋小柔，却发现这是一个冥婚的现场。他们三人仿佛中了鬼打墙一般，意识错乱。顾远一次次的逃离百乐门却始终被困其中，混乱中，车素薇和康一臣性情大变，对顾远痛下杀手。此时，真正的凶手出现在巡捕房，准备执行他的计划。就在宋小柔要被杀之时，顾远拼尽全力从幻象中苏醒并救下宋小柔。而真正的凶手也在巡捕房中被顾远所擒获。 顾远等人参加电影发布会，女星沈冰清对康一臣热情洋溢。

女星沈冰清主动约康一臣看电影，结果闹出绯闻和有鬼的传闻。康一臣必须查清。康一臣留下半夜抓鬼。第二天沈冰清正和女星翁梅对戏，出了事故。第二日，“翁梅养鬼娃害人导致沈冰清片场闹鬼受伤”的新闻又被传得沸沸扬扬。因为康家拍电影动了魁帮的蛋糕，魁帮开始寻衅闹事，长江商会各会员怕起纷争，希望康少卿暂停电影产业息事宁人。顾远在调查中发现，种种行为都是人为，沈冰清被逼说出实情，只是为了电影宣传。

曹青萝片场采访导演，突然现场着火，翁梅竟然在片场被烧死了。顾远开始逐一调查翁梅身边的人，根据沈冰清的交代，翁梅的背后的神秘恋人竟然是康一臣父亲康少卿。顾远跟踪康少卿发现其实翁梅并没有死，而是消失了。原来，翁梅和导演一直相爱，但她因和康少卿亡妻相似，所以被其看中。康少卿让导演设计了一场假死的戏让翁梅意外死亡，实际上是要让她只活在自己的掌控内。得知真相的顾远十分矛盾，在公正和兄弟之间艰难的选择。

因为康少卿被认定与案子有关，康一臣找到卢世明想继续调查却被告之因康家敏感身份，康一臣需要离开警局。康一臣只好去找顾远，希望他能放父亲一马，但顾远表示彻查康少卿是他职责所在，康一臣失望的离开，俩人的关系出现了间隙。康一臣冒险前往巡捕房牢房，以携带炸药为威胁强行带走导演、翁梅和程海。康一臣劫狱，闯下大祸，而巡捕房因为康少卿的特殊身份，需要暂停对康少卿的缉押。

顾远与康一臣的关系一刀两断。内心低落的顾远来到公输春的针灸馆，公输春告诉他无论如何都要坚守公正。顾远在百乐门将正在玩乐的康一臣抓获，牢房里顾远审问康一臣，就在这时，导演和翁梅的尸体找到了。由于案情牵扯众多关系复杂，康一臣被要求行刑，顾远违抗命令，表示凶手另有其人，却被训斥。顾远独自前往案发现场继续寻找线索，竟然遇到了寻找已久的老师。康少卿为了救下康一臣而中枪身亡。悲痛绝望的康一臣和顾远彻底决裂，一枪打中顾远。

车素薇和公输春合力救活了顾远，但脑部受了重伤，弹片移动压迫神经，顾远从此成为植物人。车素薇放弃了巡捕房的工作，每日尽心照顾顾远。康一臣为了替父报仇一直在找顾远的下落，他从五六口中得知顾远的行踪后，命令五六离开举枪破门而出。新年的夜晚，车素薇推着顾远来到了江边，热闹的人群中，杀死康父的神秘凶手现身。伴着天空中绚烂绽放的烟花，一个枪口抵住了顾远的脑袋。