1998年，绿藤市发生了一起轰动全市的建筑工地顶楼系列奸杀案。当时还是一名普通警员的邰伟对此束手无策，他的顶头上司邢至森更是压力重重。就在警方一筹莫展之际，忽然冒出一个毛头小子，信誓旦旦地说自己能够“画”出凶手的样子。作为一个普通的师范大学新生，他天赋神通一般描绘出了凶手的前世今生，帮助邰伟和刑志森成功破获了“强奸城市”案。这个震惊了整个绿腾市的小子就是方木。2002年的一天，绿藤市再次发生连环杀人案。罪犯喝血这一特点诡异惊恐之极，让人不禁谣传起鬼怪之说，已是刑警队长的邰伟再次身陷囹圄，于是他只能尝试着求助于方木。彼时，方木少年天才的光辉犹在，实际上却因三年前发生的一起神秘事件，而陷入心灵深渊自闭多年，无法再触碰任何凶杀案件。

邰伟到绿藤大学找到方木，试探性地向他讲述吸血杀人案中，凶手杀人饮血的疯狂行径，发现方木抵触情绪严重，拒人于千里之外，唯一的精神支柱只有他的女朋友陈希。方木不仅对往事抗拒，甚至对新的开始也异常冷血。校花邓琳玥努力想要吸引方木的注意却屡屡失败，乔教授催促方木以三年前的连环杀人案为题的毕业论文也迟迟无法推进。别说破案了，生活自理都困难。幸而此时，警队大壮和小米在案发现场发现新线索，指向了一个快递员。邰伟欣喜，连夜审讯。原本已经准备结案，真凶再次现身，服装店女老板横死，现场的线索有了新的变化，凶手的身份变得更加扑朔迷离。刀下冤魂越来越多，邰伟也顾不得那么多，直接将方木“绑”上车带去案发现场，他没想到，方木竟然顽固到不顾生死，毅然跳车。

方木跳车受伤躺在医院，乔教授怪他做事冲动，陈希更是痛惜他不爱惜自己的生命，恨铁不成钢，不惜诅咒自己，来刺激方木参与破案。而此时，新一起案件再次发生，但与前两次有所不同的是犯人没有在现场喝血。这次是否是连环案件还不得而知，谜团涌现。方木坚持认为凶手是同一人，却又画不出凶手的样子，只说是直觉，因而被小米以及众警员嘲笑，只有邰伟坚定地相信着方木的直觉。方木日夜思索，在早餐店听到外带二字，终于顿悟，原来凶手这次把血外带了，他吸血的方式升级。方木将自己的发现告诉邰伟，说凶手会再次杀人，而且会把受害者的血液全部打包带走，可在新的现场，邰伟看到的却与方木描述的又截然相反。重重压力之下，方木只好来到他之前万般抵触的血腥现场。被案发现场折磨的方木努力抵抗着过往的思绪和压力，但暂时仍无法忍受跑出了楼道，在楼道里他发现了小女孩的物品，断定凶手对血液的质量也升级了，把小女孩带走了，终于案件有了关键的突破。

凶手劫持小女孩刚走不久，方木凭借画像天赋带领邰伟和众警员来到一个废弃工厂。在那里，他们果然找到了小女孩，只不过她已经成为了一具冰冷的尸体。方木无法接受自己迟迟不肯破案而让小女孩命丧吸血鬼之手陷入极度的痛苦中。此时，一个警员报告自己的女儿失踪了，可能落入凶手手中，在邰伟和陈希的鼓励下，为了无辜者的生命，方木终究振作起来，决定跟凶手死磕。方木全身心扑在案件上，画出凶手可能的样子：一个血液病患者。邰伟安排大壮小米在全是医院寻找，终于找到一个如方木所说的卟啉症患者马涛，只不过马涛早已死去，不可能犯案。方木再次推翻自己，从凶手的犯罪心理出发，终于找到了另一种可能。凶手或许没有生理上的毛病，他犯的是心理罪，他可能是马涛身边的人，因恐惧而作案，吸血是为了延命。此时，他极有可能就躲在某个角落吸着血。

邰伟和方木带领警队赶到某个废弃医院，果真在恍如地狱的血液科果发现了正跃跃欲试的吸血鬼马凯，马凯是马涛的弟弟。徐娇娇命在旦夕，邰伟不敢轻举妄动，只好冒着坠楼危险破窗而入，可惜突袭失败。马凯劫持徐娇娇陷入疯狂，就在千钧一发之际，一声声婴儿的啼哭从窗外传来。原来方木一路上下载的音频就是这婴儿啼哭，它代表世上至纯的鲜血。马凯被自己的欲望打败，束手就擒。方木破下吸血鬼案，自觉已经走出心魔，在陈希的鼓励下找到乔教授，决定翻开三年前的卷宗完成毕业论文，乔教授无比欣慰，建议方木探望狱中的马凯，先去打败现实中的魔鬼。坐在马凯对面，方木将马凯的心理罪娓娓道来，惹起马凯的吸血欲望，方木感觉自己似乎就要成为他的猎物。