上海一家制管厂厂长赵大海，不知道得了什么病，1个月时间内，头发全部脱落，然后死亡。在这让全家人都非常痛苦，赵大海家的干弟弟蒋永康从外地赶来，非常痛苦。医院给出的死亡说明是脏器衰竭，赵大海妈妈不能接受儿子的非正常死亡，找来了刑警803。
赵大海的妈妈、爸爸都表示，儿媳妇于梅香是重大嫌疑人。还说，儿媳妇外面有一个情人，叫郑国良。当时老两口都不同意2人的婚姻，知道于梅香在外有情人，但是赵大海依然非常愿意，不顾父母的反对，和于梅香结了婚。生下了一个5年的孩子，叫乐乐。在赵大海死后，蒋永康接手了工厂。
803开始寻找嫌疑人。赵大海的妈妈表示，儿媳妇是重大嫌疑人，有一次，在医院里，于梅香给大海喂水，赵大海妈在外面听到，儿子说于梅香喂的不是水，是毒药。赵妈妈进去以后，和于梅香又起了争持。赵妈妈后来拿走了一个水杯，经过化验，只有一点点的安眠药。
法医老杨告诉了苗震，赵大海的死亡原因是铊中毒。这是一种不常用的化学元素，平时用来制造光学玻璃等，毒性较大。这时，有人告诉803，赵大海的以前的轻敌郑国良正是一家玻璃厂的厂长。
这样，赵大海就具有重大的作案可能。等803去玻璃厂调查时，郑国良已经不在公司，手机也打不通。803找到了于梅香，让于梅香介绍郑国良的事情。
于梅香将3人丛高中以来的事情一一道明。原来赵大海、郑国良在高中事情，同时看上了于梅香，但是于更喜欢郑国良，结果赵大海将郑国良的情书给了校领导，结果郑国良被退学，后转学考上了大学。赵大海、于梅香则继续留在当地，找工作。后来赵大海继承了他爸的制管厂，挣了一笔钱。又开始疯狂追求于梅香，于梅香父亲见赵家有钱，就答应了婚事。结果没多久，大学毕业的郑国良又回来了，于梅香看到了郑国良，又对他有一点动心。两人经常出来约会，有一次被赵大海的父亲撞见，大怒，表示不能接受她和自己的儿子结婚，但是赵大海却非常愿意，两人最后还是结婚了，郑国良外出工作两年又回来了，自己开了一个玻璃厂，现在的条件也不错。
第二天，苗震让老两口、于梅香都搬出来住，以免中毒。这时，蒋永康来到了赵家，蒋永康是10多年来的一个孤儿，由于对赵大海的儿子乐乐非常好，干活也卖力，赵大海父亲认了蒋永康当了干儿子。非常器重他，现在的工厂也是由蒋永康来操持。
蒋永康找到了803，表示还有一个人有重大嫌疑。叫做曹安太。原来当地最早的制管厂就是曹安太建的，赵大海的父亲是主管销售的，后来赵大海的父亲出来单干，并拉走了曹的好多部下，导致曹安太的生意一落千丈，曹非常不满赵家，并表示要找赵家报复。有一次，在一家饭店，蒋永康看见了郑国良和曹安太在商量一件事，内容好像就是说用铊元素投毒的内容。
803于是派人紧紧盯着曹安太，这时曹正在吉林谈生意，并不在上海。803实施布控，一晚，在曹安太的家门口找到了曹。询问了相关情况。曹知道赵大海死亡后，大吃一惊。表示不是自己干的。他说，他曾经和郑国良商量过，要一起报复赵家，郑国良胆子小，于是曹就只是管郑国良要了致命的化学元素——铊，说自己做，不让郑国良参与。郑给了曹铊粉，后来又不放心，又找到曹，曹表示铊粉不知道谁拿走了。曹安太在803的追问下，表示曾经在一个风雨之夜，看到有一个黑影，在他家门口晃过，他追过去，那人就在制管厂方向跑了，随后发现那瓶铊粉不见了。
后经过对曹安太的妹妹的调查，核实了该情况。曹安太被排除了作案可能。
这时，有作案嫌疑的郑国良回来了，向803陈述了一些情况，证实了自己不是嫌疑人。他自己和于梅香关系现在是清白的。之间没有任何的瓜葛。
又过了一天，一日，赵妈妈、爸爸、乐乐、蒋永康在赵家，于梅香过来要求带走自己的孩子，赵家人和蒋永康都表示反对，最终赵家人妥协，让于梅香带走一天。蒋永康下厨，做了饺子，让于梅香以及赵家父母吃，但是于梅香并没有吃，带着自己的孩子乐乐走了。赵家父母均吃了2碗。当晚，赵家父母中毒，被送往了医院。
据曹安太的介绍，803经过推断，有作案动机、熟悉赵家、熟悉制管厂的人中，只剩下于梅香和蒋永康了。
803们又找到了蒋永康，蒋表示，凶手是于梅香。说于梅香下毒，想毒杀赵家父母。803这时对蒋永康产生了怀疑，派人到了蒋的老家，山东调查蒋的真实情况。丁晓军调查完了，告诉苗震，蒋永康原来有一个小自己15岁的弟弟，他非常爱他的小弟弟，但是小弟弟得病死了，他非常伤心，表示弟弟没有死，离开老家，到全国各地去找自己的弟弟。
终于在上海，找到了一个长相很接近的小孩——乐乐，并开始在赵家的公司上班。
803终于将目标锁定了蒋永昌。在一个长途汽车上，由于汽车出了故障，803赶到，抓捕了蒋永昌。
蒋永昌介绍了经过。当时他非常想念自己的小弟弟，并把乐乐当成是他的弟弟。于是他开始处心积虑的想办法，得到了赵家人的喜欢，并时常伺机带走乐乐。在一次酒店里，他听到了郑国良和曹安太的商量的计策，他在一个风雨之夜，拿走了曹安太的铊粉。并投毒毒死了赵大海。后来又想毒死于梅香，但是那天于梅香没有吃饺子，因此躲过了一劫。