因一场车祸齐思哲失去了女友俞菲，但他发觉意外背后另有隐情。为调查真相，齐思哲入职成为河城市公安局的刑侦法医，却被迫卷入一桩桩奇诡悬案之中。在侦破过程中，他与祝青越、韩烽抽丝剥茧屡破奇案，而牵涉当年俞菲之死的“原钻”案，也逐渐展露冰山一角。
李奇（罗嘉良 饰）因为不愿同警长雷劲（骆应钧 饰）同流合污而遭到了后者的排挤和刁难，然而李奇机敏聪慧，屡屡凭借自己的力量破获奇案，雷劲因此也奈何不了他。罗帮办是一手教导李奇成才的师傅，他告诉李奇，如果能够破解二十年前的女飞贼黑玫瑰之悬案，或许就能够彻底扳倒雷劲，李奇摩拳擦掌，斗志昂扬。 为了调查案件，李奇来到了丽池夜总会，却在这里偶然撞见了遇到了麻烦的旧日好友谢四（林家栋 饰），不仅被卷入了黑道的纷争之中，还失去了唯一的住所。于是，李奇住进了谢四的叔叔家中，由此结识了美丽善良的程宝珠（张可颐 饰）。李奇并不知道的是，他一心想要追捕的黑玫瑰，其实就潜伏在他的身边。
阿芳（蓝洁瑛 饰）是两个孩子的母亲，这天她却莫名卷入了一起谋杀案。虽然丈夫带着两个孩子四处奔波为她讨回公道，但最终阿芳还是被判了死刑。随后丈夫也抛下两个儿子阿健（黄日华 饰）和阿康（温兆伦 饰）自杀了。云姨虽然只是医院的一名清洁工，收入不多，但不忍心看着两个孩子孤苦伶仃，于是收养了他们，此外云姨还收养了另外两个孤儿，一家五口过着清贫的生活。阿健16岁就为了生计放弃了学业，当了一名出租车司机。阿康十分争气，在大哥的供养下以优异的成绩从香港大学法律系毕业，顺利拿到了律师牌。阿康虽然十分能干，但他为人却十分残忍，为求目标不择手段；而阿健却正好相反，为人十分耿直，在是非面前绝不含糊。两个亲兄弟即将展开一段恩怨情仇！
1992年，哈尔滨731陈列馆工作人员小金在整理史料时，发现这段历史的记录残缺不全，为寻找真相，他踏上了一场跨越数十年的跨国取证之旅，逐渐还原出那段被尘封的黑暗岁月真相。故事采取双时间线叙事，镜头回到日军侵华期间的哈尔滨，通过几个当事人的视角，深刻揭露日军731部队残酷的人体实验和泯灭人性的暴行，鞭笞日本军国主义的反人类本质，凸显中国人民坚韧的抗争精神。
