非常目擊

某日雨天，巫江夔山樹林中發現一具女屍。因作案細節與二十年前轟動一時的小白鴿兇殺案雷同，老家在此的市刑警隊隊長山峯前來與當地刑警江流等人一同併案辦案。從死者秦菲的丈夫李鋭那他們瞭解到秦菲患有抑鬱症，其原因與小白鴿的死有關。在爭論李鋭是否是重大嫌疑人時，退休警察葉永年突然出現，山峯因回憶情緒劇變。原來，兒時山峯曾在事發當晚跟丟小白鴿，並在她遇害後被造謠成殺人犯。多年來，山峯始終對此案念念不忘。在案發樹林，山峯和江流等發現了一枚腳印並目擊到了疑似兇手的神秘人，三人窮追不捨但仍被其逃脱。山峯吃飯時結識了非常掛念失聯女兒的麪館老闆謝希偉，回去後被神秘人打暈綁走。趁對方犯病掙脱束縛後，山峯發現此處牆上貼滿了小白鴿案的相關報道。

小白鴿原名白歌，打暈山峯的老人是她的父親白衞軍。山峯表明自己的身份和破案的決心，但仍未能安撫不滿警察的老人。沙海洲以周勝曾殺人為由勒索他，兩人決定魚死網破。為保護弟弟周宇，周勝用其女友葉小禾威脅他離開。葉小禾認出了山峯，表示要查明秦菲的死因再走。她向警方説出當年秦菲白歌李鋭三人的愛慕關係。當年因秦菲的小小謊言，白歌遇害，李鋭得知後對其實施冷暴力。警察遂去李鋭家進行調查，而其有所隱瞞。山峯發現李鋭家生活氣息冷淡怪異，決定派人全天候監控李鋭。次日，李鋭避開監控下落不明。街上又被白衞軍貼滿恐嚇傳單，昏迷的葉永年也被掛上寫着無能的木牌。警察由李鋭的車發現，案發當晚本應值班的他曾避開監控駕車進入夔山。他們再次來到李鋭家中調查，卻接到了他打來的電話。

周勝通過手下段超找到石磊，幫忙暗殺沙海洲。接到李鋭電話的警方趕來發現他正拋灑傳單。李鋭稱自己殺了秦菲，只為喚醒白歌案。隨即他意欲自殺，被救下後逮捕。吃飯時，山峯得知謝希偉和自己一樣從小被收養。從葉小禾那裏得知秦菲此前早有死志後，江流和山峯再次提審李鋭，李鋭坦白：他曾想放下過去，但是秦菲屢次自殺讓他絕望，最後兩人共同策劃了這個案件。得知真相後山峯決定向市裏申請重啓白歌案。當日，過生日的謝希偉仍未能等到女兒的音訊。山峯前去看望白衞軍，告訴他警察從未放棄。被觸動的白衞軍拿出收集的嫌疑人名單並告訴山峯，名單上嫌疑最大的是沙海洲。然而此時，沙海洲已被石磊殺害。在結案整理時，秦菲的日記為警方提供了兩點目擊線索：第一現場另有其地，兇手與卡車相關。

山峯拿着名單質問，江流表示除了新加的“瘸子”潘軍，都已查過。葉小禾決定離開時發現周宇曾在白歌墓旁買了墓地。周宇坦白：是他害死了白歌。江流根據腳印查到周宇，周宇過度緊張引起了他的注意。隨後，江流趕去幫山峯解圍，並帶他找到潘軍。周勝得知警察找過潘軍後再次僱石磊殺人，段超答應幫石磊找一個叫張漢東的人。山峯和江流重回現場聽到與潘軍描述相符的渡輪聲，由此推斷他與白歌案關係密切。二人立即回去找潘軍，但是人已被石磊劫走。山峯和江流去沙海洲和潘軍一起服刑的監獄尋找線索，卻發現周勝段超曾和他們是獄友。山峯二人趕去試探周勝，但並無收穫。夜晚，本欲自首的周宇被周勝派人帶走；謝希偉跟蹤女婿趙傑並襲擊了他。江上，潘軍即將被殺時提到知情白歌案，石磊命其説出所知。

經分析，周勝、周宇嫌疑重大。警方查出周宇在白歌案後狀態急轉直下，周勝也曾對老沙下手。石磊跟蹤白衞軍發現他在監視周勝家。找不到周宇的葉小禾等來段超傳話：周宇要和她分手。葉小禾想起當年周宇兄弟的古怪之處，懷疑起了周勝。她找到周勝表示已知其秘辛，並會和周宇一起離開，周勝假意答應。葉小禾走後，周宇向周勝拔刀被弄昏。這全都被監視的白衞軍看在眼裏。白衞軍帶山峯去看了周宇購買的墓地，為此他找到葉小禾，但她緘口不言。周宇被段超帶離時藉機逃走。周勝得知後震怒，段超獻計讓周宇親手殺死葉小禾使其死心，周勝最終同意。周宇約葉小禾見面時二人被抓，警方接到石磊匿名電話後趕往現場。段超逼迫周宇殺死葉小禾，葉小禾決意赴死。此時隱藏的白衞軍出手干擾，混戰中周宇中槍。

周勝未能救活中槍的周宇，另一邊白衞軍追問山峯兇手未果。山峯和江流找到倖存的潘軍，卻得知白衞軍持槍闖入周勝家。兩人趕去時白衞軍已被周勝挾持到即將爆破的巫江大酒店，周勝坦白：當年周勝和周宇在工地看到白歌以為她死在竹筏便決定拋屍，沒想到白歌甦醒，遂親手殺了白歌。山峯找到段超小弟，逼問出周勝下落。段超按周勝要求去醫院帶走葉小禾，離開時遭到石磊襲擊。等待段超的周勝只等來石磊，石磊確認了周勝跟小白鴿案有關，欲殺周勝。幾人展開搏鬥，最後段超趕來使周勝逃脱。山峯趕到後拼命追去，三人駕車追趕時互相撞翻。事故中山峯受傷，周勝被捕，而石磊藉機逃脱。事後山峯找謝希偉釣魚，而此時謝希偉為找女兒謝甜甜，已囚禁趙傑逼問女兒下落。

石磊拿到了段超給的名單並去白衞軍家偷走了白歌案的線索。葉小禾挖出葉永年的工作筆記。山峯沿江查找做竹筏的一家，只剩了個啞巴孩子。葉小禾回到周宇診所發現一本寫着衞青名字的手語書上標註着：穿黑雨衣的殺了人。山峯找啞巴衞青時遇到逃跑的衞青和緊追的葉小禾，衞青表示，手語書是他送周宇的，他曾親眼見兇手將白歌放上竹筏後整理儀容。此時，謝希偉對趙傑嚴刑逼供，趙傑逃跑未遂。葉小禾把筆記交給山峯，他發現葉永年當年查到合江縣有一起相似案件，死者名吳翠蘭，同樣是竹筏拋屍。山峯迴局闡明這很可能是連環殺人，請纓前往合江縣調查。山峯等人來到合江縣，七叔帶他們找到吳翠蘭女兒石佳，並告知其兄便是石磊，多年未曾放棄追兇。此時，石磊出現在瀘溪，找到了一個張漢東。

山峯等人找到退休刑警周文賢，周文賢落座前葉小禾匆匆離開但仍被看到。周文賢回憶，石磊曾因打傷貨車司機閻東輝入獄。從閻東輝那得知，他曾目睹張漢東和吳翠蘭約會。此人很可能就是殺人兇手，石磊因此在找他。離開前，周文賢讓山峯幫勸葉小禾去見其妻子也就是她的母親一面。葉小禾告訴山峯，她母親離婚前就跟周文賢在一起了，但葉永年為維護其形象，稱是自己趕走了她，葉小禾也因此怨恨葉永年多年。最終山峯説服葉小禾去見母親，然而其態度令葉小禾積怨爆發，留下父親的筆記後離開。回巫江的路上，警方又查到兩起竹筏案，死者名齊飛、張勇。石磊在另一個張漢東那得知瀘溪的張漢東就是自己要找的人，山峯等人此時亦查到張漢東下落。警方趕到時石磊正欲殺張漢東，最終張漢東被捕，石磊逃脱。

眾老刑警齊聚審案，葉永年成功使張漢東坦白：他未曾殺人，但身份證曾於車隊丟失。他們得知此人並非閻東輝所見的張漢東，並且他的腿確實早就被打瘸，無法作案。此時江邊發現了謝甜甜的屍體，其死亡細節一如連環竹筏案，但屍體曾被冰凍。山峯瞭解到謝甜甜常毆打趙傑，江流等人則闖進趙傑家找到冰櫃藏屍的證據。他們找到冰櫃，但撿到的人稱這是一個女人扔的。山峯推斷：趙傑背後的人才是真兇。江流回到家中，妻子卻拿出了離婚協議書。山峯來到麪館詢問謝甜甜屍體邊的娃娃，謝希偉表示這是她小時候最愛的玩具。山峯等人趕在張漢東逃跑前給他留下電話。警察走後，張漢東想起昨天在麪館被謝希偉威脅。地窖裏，謝希偉將白歌，齊飛，吳翠蘭，張勇，謝甜甜五張照片一起裱在牆上，像張全家福。

山峯因為張漢東在麪館與謝希偉起過沖突並且二人曾在同一個車隊懷疑起了謝希偉。在與謝希偉釣魚時山峯問及張漢東，但謝希偉稱不記得，隨後説起自己的身世。在江邊找到走失的葉永年後，葉小禾帶江流和山峯來到移民紀念館。山峯受其中合照啓發，推測兇手是在殺掉想象中的家人，而謝希偉符合此條件。張漢東約見山峯，稱當年開車撞過偷他身份證逃跑的謝希偉，因此被威脅。兩人前往麪館，遇到被石磊從地窖救出的趙傑。此時，謝希偉來到了夔都山峯家中。山峯和江流沿血跡來到地窖，山峯發現相框裏竟有自己的照片。病房內，趙傑承認殺害謝希偉的養女謝甜甜。回到警局的山峯收到謝希偉寄來的匯款單，謝希偉竟是他多年來的資助人。山峯家，謝希偉給山峯打完電話，拿走他的成長照片後離開。

葉小禾為自己當年造謠向山峯道歉並開解他重新振作，山峯母親也來到巫江鼓勵他。山峯重回白歌案現場告別過去，亦想起了當年兇手的相貌。回到警局山峯推測：謝甜甜身邊的布娃娃實際是謝希偉妹妹的玩具，當年因目睹謝甜甜父母的死狀謝希偉停止殺人並收養了她。他們來到謝希偉的養父母家，得知謝希偉是被親生父親陳雙河賣給了養父，其全家死亡只剩弟弟只是假象。拿到謝希偉的全家福後，山峯等人找到了謝希偉的殺人邏輯：除了相像，受害人身上的物品也與其全家福上的相仿。江流的妻女被假扮出租車司機的謝希偉劫持，石磊阻止未遂。謝希偉打電話威脅江流，江流攔住跟隨的山峯等人獨自前往。此時，山峯接到謝希偉的電話，明白他此舉是為了要挾自己跟他回家。

山峯經局長同意單刀赴會謝希偉，其他人配合找到其親生家庭的下落。山峯來到江邊，發現江流一家人被綁在裝有炸彈的船上。山峯不斷安撫謝希偉拖延到其親生父母趕來。謝希偉得知真相後徹底崩潰，關鍵時刻，山峯將其撲下船一起掉入江中。山峯醒來得知謝希偉並未抓獲，隨後警方搜尋線索推測其去了陳雙河家。謝希偉尾隨陳雙河一家來到遊樂場，江流打電話提醒陳雙河小心，而這時其女兒外孫已不見人影。一家人慌忙尋找，此時警方趕來。最終羅成發現了偷窺的謝希偉，與其廝打至昏迷。山峯等人將謝希偉圍困，然而謝希偉眼裏只有嬰兒車裏的孩子。這時謝希偉突然中槍倒地，只見石磊舉槍站在後面。擊斃謝希偉後石磊放下槍束手就擒，一切終於塵埃落定。幾天後，山峯將謝希偉的骨灰撒入江中。