1950年代，某城市。公安局處長杜永楷（浦克 飾）、科長汪亮（李亞林 飾）圍繞徐秋影（沈冰凝 飾）被殺展開了調查，現場發現了彈殼和紐扣。首先列入懷疑的是教育局干部彭放（于忠義 飾），涉嫌報復殺人，因他以前曾和徐談過戀愛，后徐移情別戀，并在其私藏的手槍中發現少了一粒子彈。此時，城內發現一個代號p491的特務，公安局傳訊彭放后彭突然中毒，這引起杜永楷警覺。這時候，一個叫羅精達（張巨光 飾）的人浮出了水面，而羅就是代號p491的反革命分子，當他知道外甥女邱滌凡（張園 飾）給彭放投毒暴露后，企圖化妝潛逃，在碼頭被捕。羅精達如實供出了徐秋影遭人暗殺的前后經過及原因，原來......