醉酒男子刘滨于酒吧后巷被掳走，数日后尸体被制成干尸抛于孤岛之上，这是同一个凶手连续第四次作案，目击者对凶手的画像和警方凶手的侧写指向数名嫌疑人，其中之一是鹏海市公安局法医明川，原光明市刑警支队队长罗笔芯奉局长陈怀远之命调往鹏海市刑警支队担任队长，同时对法医明川进行侧面了解。刚一到鹏海，罗笔芯就赶上河边发现一具女尸的案子。此时法医明川与自己的老师，昆虫学家郎世明在参与一个文物拍卖会时发现疑似盗墓文物，明川便打电话叫副队长丁春秋率队赶来，第一天上班的罗笔芯随队前来，误打误撞之下竟然将明川一个背摔撂在地上。处置完毕后，明川的助手黄小蓉打电话来求助，张家媳妇冯媛从楼梯上滚下摔死，按照规定必须尸检后才能火化，但丈夫张国军和张母坚持不让黄小蓉尸检，明川赶到承诺在不碰尸体前提下进行尸检，经过仔细查看冯媛的生活空间、楼梯现场环境以及尸体表面特征，明川用法医手段还原冯媛死亡真相，冯媛是被张国军电击致死，在证据面前，张国军坦白一切。

在河边发现的女尸叫覃红，尸检发现她体内竟然充满海水，但海边和抛尸的河边相距很远，凶手不会从海水中淹死她再抛尸河中，明川与罗笔芯各自分别想到了覃红可能是死于海水渔场，于是前后分别去海鲜市场寻找匹配的海水水源，明川还顺便买了大量海鲜，为欢迎罗笔芯而聚餐，罗笔芯看到了一个热爱生活、精通厨艺的明川。通过海水比对，明川找出三家渔场，但三家都没有发现可疑之处。明川和罗笔芯一起排查，发现渔场老板马超似乎有所隐瞒，鱼池中的一个名贵发卡让案件取得突破，而三家渔场中只有马超的渔场在覃红死亡当天换过人工海水，面对证据马超承认覃红当晚在鱼池中被淹死，他只是抛尸而已。但是尸检却表明覃红在落水前可能受到侵害。这时覃红的儿子小覃来找妈妈，刑警队只得暂时照顾他。对马超的审讯没有任何进展，急等尸检报告的罗笔芯却发现明川不知去向，最终在台球厅找到他。罗笔芯跟着明川一起在台球厅、酒吧等地畅玩通宵，接着回到法医中心对覃红进行开颅检验，发现覃红有过度疲劳导致的蛛网膜下腔出血。

明川判断覃红尸体上的勒痕是过度疲劳落水被渔网缠绕所致，但也不能排除马超用渔网勒死覃红的可能性，这需要罗笔芯通过调查判断。罗笔芯立刻带队去渔场寻找勒死覃红的渔网。另一边大批员工和合作伙伴去刑警队找马超讨债，原来马超的渔场近期已经濒临破产，有人说马超和覃红之前曾因拖欠工资吵架，这进一步增加了马超杀害覃红的可能性。马超的儿子小超与小覃在刑警队成为要好的玩伴，明川通过与小超聊天得知马超在案发当晚吃了安眠药，明川给马超抽血检验。这时候丁春秋等人终于在马超的鱼场找到了勒死覃红的渔网，上面留有覃红的血迹。明川通过对马超血液检验确定马超服用安眠药的剂量很大，不具备作案条件，而覃红的真正死亡原因，是连续工作导致过度疲劳，晕厥后跌落鱼池，被渔网缠绕致死，而马超因身陷渔场破产危机，害怕覃红的死影响渔场经营，所以慌乱之下选择抛尸河中。马超受到应得的惩罚，明川帮助小覃直面妈妈已死的现实，孤苦无依的小覃被马超的妻子收养，从此生活有了依靠。

音乐人项阳雨夜死于家中，颈部有撕咬伤，DNA结果异常，凶手是人是狼一时无法判断，鹏海市风传有狼人出没作案，搞得人心惶惶。明川带黄小蓉、江小白还原案发过程，在仙人掌上采集到疑似是凶手留下的血迹。与此同时动物园报案说丢了两只狼，罗笔芯判断两个案子有联系，接着通过动物园附近的监控视频发现可疑车辆，在刑警队全体彻夜筛查时，明川却将约罗笔芯约到面馆吃面，原来面馆之外就是动物园前的主干道，但两只狼丢失之时主干道修路堵车，盗狼车很可能走了小路，罗笔芯按照明川的指点在小路的监控中找到一辆可疑车辆，车主叫马强。刑警队到酒吧抓捕马强，马强察觉立刻从后门逃窜，明川熟悉人体构造轻松将马强打倒，罗笔芯看到明川不像表面那般柔弱，对明川是否涉及干尸案又增加了一层怀疑。马强被押上警车时突然逃走，罗笔芯追至一处废旧仓库，险些被狼袭击，而马强则被狼咬成重伤，被送至医院。明川根据仙人掌上血液推断马强当晚赶到项阳住处时，项阳已经死亡。罗笔芯询问病床上的马强时，马强抬手指向了床边的明川，罗笔芯不禁怀疑明川与此案有关。

马强盗狼，项阳是买家，但是项阳与马强之间无直接联系，因此丁春秋推断两个人之间一定有中间人。明川连夜返回现场采集多多人指纹，晨会时已经累得睡在法医中心，罗笔芯对明川上班时间睡觉颇有些意见，但也体会到他的辛苦。明川反复思索马强死前为何指着自己，终于想到其实马强是想让他看自己的手指，明川重新查看马强尸体发现了一个伤口，带着罗笔芯一起拜访昆虫学家郎世明教授，确认咬伤马强的是一种罕见的毒蜘蛛。警方立刻展开对花鸟市场的排查，这时候明川参加同学聚会，与中学时候暗恋他的女同学宋薇寒重逢，宋薇寒当年约明川放学后天台相见，懵懂的明川没有赴约，当晚宋薇寒被流氓强奸，接着转学离开从此再没有见过面，宋薇寒有意与明川重温旧梦，但明川与她保持距离。第二天花鸟市场的排查有了结果，走私毒蜘蛛的人就是宋薇寒手下的员工，宋薇寒不得不到刑警队配合调查，但她对手下员工走私的事情一无所知，并且在案发时有不在场证明，于是很快被释放。明川送宋薇寒离开，得知宋薇寒即将移民去加拿大。