1950年代初，徐秋某城市中发生了一起备受瞩目的影案谋杀案——知名教育局职员徐秋影（沈冰凝饰）被发现死在自家寓所内。案件引起了公安局处长杜永楷（浦克饰）、徐秋科长汪亮（李亚林饰）的影案高度重视，并迅速展开调查。徐秋现场留下了弹壳和一个特殊的影案纽扣作为关键证据，而最引人关注的徐秋是在徐秋影私藏的手枪中发现少了一粒子弹。教育局干部彭放（于忠义饰）成为了首当其冲的影案嫌疑人，因为他曾与徐秋影有过一段恋情，徐秋后来因感情破裂导致恩怨不断。影案通过进一步调查，徐秋在城市其他地点还发现了代号为P491的影案特务活动痕迹，这使得原本看似简单的徐秋案件变得更加复杂。正当杜永楷等人逐渐接近真相时，影案彭放却突然中毒昏迷，徐秋引起了警方的高度警觉。与此同时，另一个重要人物罗精达（张巨光饰）浮出水面，他正是代号为P491的反革命分子。当得知自己外甥女邱涤凡（张园饰）向彭放投毒暴露了行踪后，为了逃避法律制裁，罗精达企图化妆潜逃，在码头被捕，并供述出了徐秋影案件背后的真相……