民国时期的上海动荡不安,巡捕高官郭亮在寻花问柳时,蹊跷地遇害身亡,而且他的脸上还被画着脸谱,看起来十分恐怖,一时间成为了街头巷尾的新闻,惹得人心惶惶。此时,私家侦探陈一鸣正在咖啡厅里小坐,与一位作家朋友蒋函知聊天。陈一鸣看着窗外,他凭借敏锐的判断力,识出了几个便衣警察的身份,还锁定了警察们的目标。
果不其然,以巡捕局长之子张天笑为首的便衣警察们正在执行任务,追捕犯人,他们一路追赶,有一个犯人误打误撞跑进了咖啡厅,很快被陈一鸣制服,张天笑随后便赶了过来,将犯人押走,还与陈一鸣打了个照面。陈一鸣受到郭太太的委托,调查郭先生遇害一案。
郭太太表示,自己的丈夫确实花天酒地,但他的死绝不会那么简单,也许是巡捕内斗的结果,因为最近巡捕长位置空缺,丈夫是最有希望的候选者,而他又与同僚素来不和,会不会有人因此加害于他呢?林一鸣沉思片刻,来到凶案现场仔细勘查,他闭上眼睛,想象着凶手入室行凶的画面。
陈一鸣猜测凶手是一个五尺九寸的男子,身材瘦弱,性格犹豫,还是个左撇子,趁着被害人熟睡时一击毙命,再将尸体捆绑并画上脸谱。陈一鸣告诉郭太太,凶手是从窗户进入,进来时先是在柜子里躲藏了一段时间,从体格来看,应该不是孔武有力的巡捕。由此,陈一鸣推测道,这是一起有预谋的仇杀。
陈一鸣去请教戏曲行家,那是一位上了年纪的老班主。陈一鸣从老班主得知凶手所画的脸谱十分熟练,一气呵成,是习练多年的行家所为。两人正说着话,老班主的义子重生端着汤药走进来,这孩子不过十几岁光景,模样却很沉稳,似乎少年老成。老班主叹着气告诉陈一鸣,重生从小落下病根,手不自觉地抖动,无法干重活,实在可怜。陈一鸣还得知,戏班子里的赵明若跟凶手的特征十分相似,他想前去看一看,但赵明若去将军府表演了,此刻并不在戏班内。
郭亮被杀后,警局抓了很多嫌疑人,但最终还是一无所获,没有人肯认罪。张天笑特意来到警局了解情况,他认为关押者里根本没有真正的凶手,便特意与负责此案的贾探长争论一番,表明观点。陈一鸣再次来到戏班子找班主,重生正好也在旁边,陈一鸣正想去瞧瞧赵明若,谁知忽然传来消息,赵明若竟然死了。
很快,张天笑和贾探长也赶了过来,贾探长是个草包,以为赵明若就是脸谱杀人案的凶手,如今一定是怕东窗事发,所以畏罪自杀。正当贾探长沾沾自喜的时候,手下来报,秋水公园又发生命案。贾探长这才阴沉着脸离开了。然而,警察却把陈一鸣抓了起来,怀疑他是杀死赵明若的凶手。
张天笑赶到公园,看见受害者马晋的手脚都被捆绑着,脸上也画着脸谱。张天笑询问围观群众,谁是第一个发现尸体的人,但是却无人应声。这时,人群里有一个女扮男装的人悄悄走远,张天笑察觉不对劲,便一路追赶上去,谁知却反被此女子制住,多亏警察们人多力量大,最终成功抓住这名女子,她的名字叫做姚菲,是个海归美女。
另一边,陈一鸣被关进了监狱,他凭借着侦探的判断力,看出狱警和其他女人有亲密关系。狱警为了不让陈一鸣乱说,只好答应帮他打一个电话。这时,姚菲也被关了进来,陈一鸣一打眼就看了出来,姚菲绝对不是杀人凶手。的确,姚菲其实是被报纸上的每周猜谜所吸引,她破译了谜题答案,发现答案所指秋水公园,这才去那里寻找线索,没想到真的发生了惨案。
贾探长和张天笑一前一后走进巡捕房,猜测陈一鸣和姚菲到底是不是凶手,这时,高局长突然驾到,贾探长连忙笑脸相迎,不曾想高局长是来保释义子陈一鸣的。众人都傻眼了,赶紧把陈一鸣放了出来,陈一鸣恳请义父也释放姚菲,高局长爽快地答应了。
姚菲为了报答陈一鸣,特意请他喝酒,还专门献歌一曲,风光无限。张天笑也来到酒吧,他对陈一鸣感到很不服气,两人便打了个赌,赌谁能先抓到凶手。与郭巡捕同时遇害的还有青楼女子莞儿,陈一鸣调查到,此人曾多次拐卖幼童,她和脸谱杀人犯又有什么关系呢,这个凶手的最终目的到底是什么呢?
此时此刻,蒋函知独自一人在暗无天日的工作室里坐着,他的表情狰狞可怕,不停地用刀切割着面前的牛排,直到将牛排切得七零八碎。蒋函知回忆着小时候的悲惨经历,自己亲眼目睹亲人离去,从那时起,他就打定主意,要报仇雪恨。
咖啡厅是陈一鸣所开,里面有个密室,是陈一鸣的侦探室,他正在沉思时,姚菲赶了过来,没过多久,张天笑也如约而至。张天笑主动提出,如果自己先找到凶手,这间侦探社就归自己所有,相反,如果自己输了,就屈尊来到侦探社上班。陈一鸣淡淡地笑笑,张天笑却自信满满地认为,自己一定能率先找到凶手。
张天笑离开后,姚菲继续留在这里,她对陈一鸣很感兴趣,陈一鸣也送她一条项链表示礼尚往来,可姚菲却对陈一鸣脖子上的项链更感兴趣,那项链看起来很别致,陈一鸣一直随身携带,视若瑰宝。陈一鸣和姚菲来到报社,询问为何每期报纸刊登的谜题都是脸谱杀人犯的预告,社长也是一脸懵,当他反应过来时,全然不知发生了什么。
张天笑也来到报社调查,他发现有个神秘人给了报社清洁工马明一笔好处费,主动替马明去打扫卫生,目的就是掉包报社即将刊登的谜题。显而易见,这个神秘人就是凶手,可马明也没有见过此人的真面目,这条线索又中断了。细心的姚菲发现,凶手给死者画的脸谱都不一样,陈一鸣分析道,凶手一定会继续杀人,这是个连环杀人案。
果然,陈一鸣和姚菲通过推测下一期谜题,发现凶手的下一个目标就是身陷连通丑闻的富商林荣,张天笑也派人去保护林荣,可林荣似乎胆大得很,并不在意。令人惊愕的是,林荣竟然在自己车里死掉了,还被人画上了脸谱。
现在,整个上海滩都人心惶惶,巡捕房迟迟抓不到脸谱凶手,张天笑迫于压力,决定跟陈一鸣合作抓犯人,他可管不了输赢了,因为真相最重要。陈一鸣表示,想要抓住凶手,就要有敏锐的观察力,他已经调查到,莞儿贩卖过幼童,马晋的戏班有男童学员,林荣有恋童丑闻,这三者之间潜在的共同点就是男童。
陈一鸣还知道,郭亮曾经帮林荣摆平了一个案子,所以才平步青。张天笑自告奋勇去调查郭亮的底细,一定要弄个水落石出。姚菲查找旧报纸,发现马晋收养孤儿成立戏班,富商林荣还慷慨解囊资助,后来,戏班里多名儿童神秘失踪,成了悬案。这时,张天笑也带来了最新进展,郭亮在九年前负责调查一起戏班学徒失踪案,但蹊跷的是,这案子后来不了了之,看来这其中一定有蹊跷。
陈一鸣大胆推测,林荣资助马晋办了戏班,专门培养幼年男童,实际上是为林荣的怪癖提供方便,而这些男童都是莞儿拐骗来的。林荣害死男童后,马晋处理尸体,当时负责办理此案的郭亮没有尽职尽责查出真相,所以,凶手很有可能是当年失踪的男童之一。至于赵明若,也根本不是自杀,而是他杀,凶手画脸谱的技能可能就是赵明若教导的。
报社编辑将匿名信拿给陈一鸣等人,他们迅速判断出,下一个遇害者是周启儒厂长。不过,这个周启儒是正人君子,口碑不错,凶手怎么会盯上他呢?报社编辑回忆道,九年前,周启儒和妻子新婚,伉俪情深,现在都有两个孩子了。陈一鸣一时还找不出周启儒和当年的男童失踪案有什么关系,只能让张天笑派人手加以保护。
周启儒不信邪,非要出门去办事,张天笑只好如实相告,凶手下一个目标就是他,如果想保命,就不能出门。陈一鸣和姚菲从高局长那里得到启发,发现重生有重大嫌疑,他们急忙赶去调查,果然发现重生是当年戏班的幸存男童之一,而且,房间里还发现了很多描画精细的脸谱,以及几名遇害者的照片,上面都被画上了叉。看来,重生的手是健康的,他为了复仇,一直伪装自己。
陈一鸣和姚菲赶到戏班的舞台,果然,重生身穿戏服站在台上,他声泪俱下地告诉众人,当年,就是林荣等人害得自己受尽折磨,差点命丧黄泉,所以,自己必须除之而后快。这时,警察们也迅速赶到,见重生手里有匕首,便一枪击毙了他。陈一鸣还没等问清楚重生和周启儒有什么仇怨,重生就死去了。
令人意外的是,重生虽然死了,但周启儒还是被杀害了,陈一鸣想不明白,难道重生先杀害了周启儒,又回到戏班的吗,可似乎也说不太通。陈一鸣与作家朋友蒋函知闲聊,蒋函知装作无意提起螳螂交配时,雄螳螂会付出性命,让母螳螂繁衍后代,陈一鸣受到启发,他奔到周启儒家里,看见信纸上有书写的印记,这才发觉真相。原来,周启儒欠了巨款,为了不让妻子和孩子受牵连,故意装成被脸谱杀人犯杀死的模样,以求让妻儿平安。
可陈一鸣万万没想到的是,这一切其实都是蒋函知暗中策划的,其实,他才是真正的幕后黑手。
监狱里,一个代号为0942的杀手被释放出狱,他刚走出监狱,就去见了蒋涵知,拿到一个神秘的箱子,里面有手枪,还有一张男子的照片。杀手心领神会地趁着夜色出动,干净利落地除掉了照片上的男子,然后迅速离开。
陈一鸣全然不知蒋涵知的真面目,他还饶有兴致地与其见面聊天,这时,一个白发苍苍的老奶奶老找蒋涵知,自称刚刚遇到了流氓,鬼鬼祟祟地跟在后面,所以想请蒋涵知帮忙调查此人的身份。有难度的是,老奶奶根本没看清跟踪者长什么样,而且说话也很唠叨。陈一鸣没心思听她唠叨,他从侦探社密室走出来,来到咖啡厅,却看见一个名为沈雪的女子神情慌张。
陈一鸣上前询问,这才得知沈雪刚刚给未婚夫强威打电话,却传来了强威的求救声,沈雪联想起未婚夫曾说过最近似乎被人跟踪,她更加惶恐,生怕强威出事了。这时,张天笑路过此地,进来借用洗手间,陈一鸣便开着张天笑的车,沈雪则上了朋友周子武的车在前面带路,他们一前一后开向强威家。
几人很快就赶到强威家,却发现大门紧锁,周子武得知陈一鸣是私家侦探,他觉得很不靠谱,便让沈雪和陈一鸣去附近的巡捕房求助,自己则留在这里,不让别人破坏现场。巡捕们砸开了强威家的大门,发现他早已死去多时,后背有枪伤,脖子上还有勒痕,明显是死于他杀。
这时,贾探长也及时赶到,他现在对待陈一鸣的态度非常客气。陈一鸣分析道,子弹从死者的背部穿过胸膛,但不至于致命,他真正的致命伤是凶手用电话线勒其脖子窒息而死,死亡时间应该是一到两个小时。陈一鸣觉得应该是仇杀。
沈雪在现场哭成了泪人,陈一鸣悄悄告诉贾探长,死者手腕上有根红线,应该是后绑上去的。陈一鸣回到侦探社,他告诉张天笑和姚菲,有一个叫强威的年轻男子死于非命。这时,张天笑的父亲突然驾到,张天笑的脸上马上没有了笑容,张父表明来意,希望张天笑去巡捕房当官。可是,张天笑跟这个局长父亲的关系不太好,断然拒绝了父亲的要求。
蒋涵知时不时地来到咖啡厅,与陈一鸣、姚菲等人聊天说笑,这时沈雪忽然打来电话,称周子武被抓走了,陈一鸣便带着姚菲去警局与贾探长争辩,认为周子武不是凶手。贾探长却非常自信地表示,自己在周子武家里搜出了枪,而且周子武和沈雪曾经是一对情侣,具有杀人动机,说明他肯定是凶手。