延河边上的河滩上，发现了一具无名女尸，是一个十分漂亮的姑娘。姑娘是被人开枪杀害的。她的身上除了一块手绢，在没有能证明身份的物品。

岳凌霄开始顺着手绢的线索查找姑娘的身份。

秦书燕等人在东高村蹲守了一天一夜，没有发现那个乡亲们说的鬼魂。正赶上过年，秦书燕带着人马回到了侦查科，这引来了岳凌霄的不满。他逼着秦书燕他们继续蹲守，秦书燕与岳凌霄爆发了争执。岳凌霄的工作态度比较粗暴，无法服众。秦书燕甚至打报告请求调离。

在鲁平与马部长的劝说下，秦书燕转变了态度，接受了批评，带着侦查员们，大年三十回到了东高村，继续蹲守。

神秘女尸的案件毫无进展，那块手绢成了破案的关键，但是谁都无法说出那块手绢上独特的香味到底是什么东西。

何亮亮等人在延安各个单位寻找失踪人口，也毫无结果。

大年三十，东高村的鬼魂终于现形了，秦书燕指挥刘猛等人，连夜围堵，抓住了那个吓人的“鬼魂”，原来不是鬼，是人。鬼魂名叫杨二蛋，是东高村的人。五年前因为失手打死了地主吴运来的儿子铁头，跑进了深山躲了起来。在深山里整整躲了五年，四年母亲心切，跑下山来寻找自己的母亲。而他的母亲早在一年前就已经去世了。

真相大白，地主吴运来却提着菜刀跑到了侦查科来，扬言要给死去的儿子报仇。是非曲直要由证据说话，岳凌霄决定要秦书燕带人继续调查当年杨二蛋杀死吴运来的事情经过。

鲁平不经意之间，告诉了岳凌霄，那块手绢上的味道其实是松香的味道。顺着这个线索，岳凌霄将目光对准了鲁迅艺术学院。经过调查，原来死去的姑娘是鲁迅艺术学院刚刚毕业的学生刘芳。他的男朋友有重大的嫌疑。

岳凌霄带人将刘芳的男朋友带到了侦查科进行审讯。男友激动地告诉侦查员是自己杀死了刘芳，要求枪毙自己。

秦书燕带着杨二蛋回到了五年前的家，那里已经是废弃的窑洞。杨二蛋告诉了当年吴运来的儿子带人来讨债，后来自己与他们动手的经过。何亮亮察觉到事情有些蹊跷。因为当时月黑风高，杨二蛋是不是真的打死了铁头无法查明。

有相亲举报，说铁头的表哥曾经是国民党的特务，那会不会铁头根本就没有死？岳凌霄决定继续追查下去。

岳凌霄反复地给刘芳的男朋友做工作，他的男朋友终于交代，杀死刘芳的并不是自己，而是八路军的一位军官。名字叫黄树功。一时间岳凌霄傻眼了，因为黄树功曾经与自己是长征过来的战友，出生入死的兄弟。

刘芳的男朋友告诉岳凌霄，黄树功一直喜欢刘芳，在得知刘芳不愿意嫁给自己，而是已经有了男朋友之后，非常的气愤。决定最后摊牌。

在河滩上，黄树功堵住了正在约会的刘芳与男朋友，逼着刘芳决定到底喜欢谁。刘芳倔强地拔出了黄树功的手枪，争执之下，手枪走火，被打死了。

岳凌霄非常矛盾，一边是曾经救过自己的战友，一边是法律的无情。

无奈，岳凌霄带人将黄树功从部队里逮捕，黄树功对岳凌霄摊牌。事情发生之后他无比的忏悔，准备奔赴抗日前线，为国捐躯，死在战场上。

岳凌霄怒骂黄树功，含泪将黄树功送交了边区法院。边区法院考虑案情影响巨大，立即判决黄树功死刑。

监狱里，岳凌霄与黄树功最后告别。维护了法律的尊严。

秦书燕要求将吴运来的儿子铁头的尸体从坟墓中挖出，以验明当年的死因，这引来的吴运来激烈的反对。

岳凌霄指示，无论如何也要把死因搞清楚。

侦查员们带领民兵将铁头的坟墓挖开，令大家惊讶的是，棺材里居然是一堆石头。吴运来有口难辩。

在侦查科，吴运来终于坦白，儿子五年前并没有死，而是跟着他的表哥当了国民党特务。受训于那个著名的汉江班。而且现在就藏匿在延安，化名徐晓星。就藏匿在延安的邮电局里。

秦书燕将事情汇报给了鲁平，鲁平决定潜伏到邮电局去。

邮电局里，鲁平化装成新上任的邮电局长，化名柳松，开始了潜伏侦查。

根据老关交代，那个邮电局的信报箱，是特务们接头的渠道，每天下午五点会有特务来送情报。鲁平几次想接近信报箱，都被支援徐晓星给拦住了。

鲁平把自己装扮成一个好色轻浮的邮电局长，与徐晓星开始了交往，吃喝之下，徐晓星对鲁平开始放松了警惕。

鲁平趁机安排韩武大闹邮电局，把徐晓星给支走，自己终于打开了信报箱，发现了那封特务的密信。信上的唐诗被送到了保安处，大家仔细分析这首诗的含义，模糊感觉到，佛爷要对参议会动手了。

正在这个时候，侦查员报告，徐晓星逃脱了。马部长安排连夜抓捕徐晓星。

在东高村，徐晓星跑回了吴运来的家，告诉父亲自己暴露了，要父亲收拾东西跟自己逃往外地。两个人正在收拾东西的时候，佛爷派出的杀手将徐晓星父子干掉。

鲁平赶到的时候，徐晓星告诉鲁平，佛爷要针对参议会下手，佛爷就在侦查科里。鲁平大惊。

鲁平连夜赶到社会部，向马部长报告，要求对侦查科所有侦查员重新进行审查。马部长否定了鲁平的建议。这个时候，韩武来报信，他把侦查科里所有的成员的档案都查看了一遍，没有发现漏洞，但是在调查伙夫马大爷的时候，西村的民兵连长告诉他一个震惊的消息，马洪年（也就是马大爷）早在四年前就已经病死了。

马部长立即命令兵分两路，一路岳凌霄带领，赶去参议会礼堂，另外一路鲁平带领，尽快摸清楚马洪年的情况。

鲁平带人找到了马洪年的弟弟家，马洪年的弟弟说了实话，原来现在侦查科的马大爷，并不是自己的哥哥，自己的哥哥四年前的确是病死了，后来是一个特务带着人逼迫马洪年的弟弟把那个人送到了侦查科。

案情明了，那个自称是马洪年的人就是佛爷。

鲁平立即叫韩武赶到参议会礼堂实行警戒。

参议会礼堂里，一个送饭的大师傅的箩筐里查出了定时炸弹。岳凌霄立即将人扣押，审问之下，大师傅告诉岳凌霄，馍是在一个叫赵英的人家里蒸的。鲁平立即带人调查赵英，发现赵英的表弟十分的可疑，立即进山追捕赵英的表弟。

在山坡上，发现了被打伤的赵英的表弟，鲁平与韩武分兵两路，韩武去叫人，鲁平继续跟踪佛爷的踪迹。

鲁平在山坡上被佛爷诱捕，佛爷告诉他，这一切都是自己精心设下的圈套，就是为了对付鲁平。

岳凌霄带人赶到，与特务展开了激战。激战之中，岳凌霄壮烈牺牲。

鲁平带着人赶到边区礼堂，从礼堂的花盆里找到了定时炸弹，在最后一分钟的时候，将定时炸弹扔到了山坡上。

边区参议会胜利召开。

鲁平接受了新的任务，独自离去，朝着国统区的方向走去，消失在了黄土高坡上。