青藏公路的长途客车上，坐着身捆炸药包、暗持手枪的杀人凶手李武雄和女友肖倩倩。西宁市公安局刑警支队重案大队队长仁青多杰接警后，与同事们分乘两辆车紧急追赶，决定采取人车分离的办法缉捕凶手。女刑警莫尕姐和杨阳扮作乘客登车，屡屡诱使凶手离开大轿车，都没有成功。于此同时，西宁市忆江南食府的女老板徐来娣为摆脱债务纠纷，雇佣了闲人丁文德向石广富索取一份不合理的合同和借据，丁文德又找到了虎老三和吴小宝，对石广富进行跟踪。仁青多杰和大轿车司机秘密取得联系，借口盐筑路面不能停车，一口气驶出一百余公里。长久憋尿的李武雄和肖倩倩终于下车后被成功逮捕。正欲凯旋而归之际，两名乘客不见了，却留下了几支仿制手枪。刑警们又开始搜捕非法持枪人员。

仿制手枪杀伤力接近制式枪，是一度曾经出现过的颇有名气的“双化造”。涉枪案自然落实给了重案大队。审讯持枪人员，得知贩枪人绰号为“大胡子”，仁青多杰派莫尕姐乔装以购枪人名义接近他。大胡子林为民具有丰富的反侦破经验，一再失约，观察莫尕姐。石广富与徐来娣、孙家伦三人陷入错综复杂债务纠纷中，他们争吵不休，最大的债权人石广富扬言要诉诸法律讨债。徐来娣急催丁文德履约，索取对自已不利的证据。深夜，丁文德等三人在僻静处劫持了石广富和与他同居的女人幸仪，索要合同与借据。石广富奋起反抗，虎老三开枪打死了他，又杀了幸仪。徐来娣得知此事，震惊万分，只好向丁文德如约付钱。清晨，重案大队接警，急赴现场，看到了血腥的一幕。

杀人现场提供的线索相当有限，唯一的目击证人又是一对又聋又眼花的拾荒老年夫妇，给侦破造成了许多困难。仁青多杰和同事们寻找死者的关系人物，逐一排除后，孙家伦和徐来娣及一位与石广富同楼居住的青年成为重点嫌疑对象。然而，被债主穷追不舍的孙家伦离开住处，徐来娣也装聋作哑。孙家伦被债主挟持，他急派助手胖子向徐来娣求援，莫尕姐与杨阳乘机抓住了孙家伦和胖子。经审讯得知，他俩和徐来娣一样，都存在杀石广富的动机，却都有不在现场的证明。不断的摸索，幸仪的弟弟幸克也存在杀人动机。紧急抓捕幸克后，也排除了在现场的可能。幸克因吸毒而被强制戒毒。凶手究竟是谁呢？ 久未露面的枪贩“大胡子”给莫尕姐打来了传呼。仁青多杰决定与枪贩正面交锋。

“双化造”仿制枪的创始人“老羊皮”致富心切，重操旧业，把家庭变成了地下兵工厂。他向制贩枪支的家族成员传授经验。“大胡子”又一次对莫尕姐进行反侦察，约定了交易时间地点。重案大队为杀人案和贩枪案而四处奔走之际，汽车站一派出所发现了一把制式枪，经查验得知，这是外地警员不慎遗失的枪支，与“石幸案”无关。 仁青多杰决定细剖深究孙家伦、徐来娣、胖子与石广富和幸仪的人际、经济、情感关系，结果，又发现石广富老家的妻子阿妙、幸仪的前夫黄玉、债夫刘云飞等也存在杀人动机，分别予以调查和监控。因作案手枪为制式枪，公安局听取重案大队请求，决定大范围验枪建档，以枪查人。“大胡子”在约定交易地点并未出现，通知莫尕姐改在长途汽车站。仁青多杰周密部署，志在必得。

“大胡子”在汽车站乔装打扮为藏民，再次观察莫尕姐之后便走了，在一饭馆完成了另一宗贩枪生意，把几支枪卖给了朱之强。朱之强把枪放在投宿的小旅馆中，被打扫房间的回民大嫂发现并报了警。仁青多杰迅速作出反应，与朱之强派出的“稻草人”周旋，把再度进行枪支交易的朱之强和曹发禄一举抓获。毫不知情的石广富之妻阿妙在江苏警方的秘密监控下来到西宁，当即审讯。她只是认定孙家伦和胖子是疑凶，并未能提出有力的证据。“大胡子”林为民连续改变交货地点，分秒之差甩掉了接应人员杨阳和赵立华，用枪逼着莫尕姐完成了枪支交易逃脱。四千多元人民币“买”回来几支仿制枪，使仁青多杰异常愤怒，莫尕姐也感到极度委曲。

阿妙向徐来娣和孙家伦讨债，徐来娣如数偿还，孙家伦百般狡辩。仁青多杰为了再度确认孙家伦与胖子的作案可能，将其拘留并关押在一起。通过监听二人对话，排除了他俩的嫌疑。徐来娣心理严重失衡，广请诸佛，祈盼平安无事。莫尕姐邂逅“大胡子”，她提出要给牧民亲戚购买长枪，诱使其上钩。深夜，街头出现了一名枪击致死的男子。