一个科学家组织秘密实行了尼安德特计划，韩文峰签署合约加入了该计划。某情报组织在一次活动中成功拦截了装有冰冻老人的神秘冰棺，潘多拉的魔盒即将开启。情报组一组组长韩午阳正在与女友挑选婚纱礼服时突然接到了任务，他追上凶手竟发现嫌犯竟是自己的未婚妻陶惜。

午阳开车追赶，陶惜撞上了急速驶来的大货车发生侧翻，午阳躲避不及也撞了上去。等午阳醒来时看到陶惜的车发生爆炸，但他的安全带被锁死无法下车。午阳再次醒来已经在医院，因为车祸他患上了小脑增生。二组组长吴云虎怀疑凶手正是陶惜，他带人搜查陶惜家发现了死者周安源的照片。

周安源一案中被逮捕的女秘书原来竟是被警方借调当卧底的新队员姜真，她被分到了午阳手下。在一对新人的订婚宴上宾客集体中毒，只有新娘郑欢当场身亡，情报组发现婚宴现场的蜡烛中含有麻痹毒素。得知女儿的死讯，郑建设心脏病突发离世。刘小沁去餐厅吃饭，有人篡改了菜单。刘小沁因淀粉过敏而死去，调查组发现刘小沁的父亲也在订婚宴的宾客名单中。

情报组查出刘小沁曾答应为白血病患者卢丹捐献造血干细胞之后又反悔，吴云虎找到了卢丹的哥哥卢帅却发现他并非嫌疑人。卢帅提供了一条线索，吴云虎找到了卢丹的追求者陈鹏却被他逃脱。刘小沁是因为看了钟野所著的一篇论述捐献造血干细胞副作用的学术论文决定放弃捐献，陈鹏施计绑架了钟野。午阳与陈鹏取得了联系，他试图劝说陈鹏不要伤害钟野。

在午阳的劝说下，陈鹏放了钟野并跳楼自尽。情报组查到刘小沁与卢丹的配型并不匹配，是有人故意将刘小沁的资料放入了骨髓库。陶惜的父亲陶庆龙突然发病，午阳将其送到了医院。午阳再次去探望陶庆龙时却发现他不告而别离开了医院，午阳去家里找他时无意间得到一张老照片。午阳调查车祸当天将自己送往医院的救护车，发现它是伪造的。

吴云虎和午阳不约而同查到了一家FT全息生物打印技术有限公司，姜真潜入午阳办公室拷走了他电脑里的重要资料。姜真查看午阳出车祸当天的行车记录仪，竟发现出现在车祸现场的第一个人竟是午阳的师父成川。成川致电午阳提出想要与他见面，他刚刚从FT办公楼走出就被一台垃圾车撞倒陷入昏迷，吴云虎集体成川成为代理队长。垃圾车掉落了一包尸块，姜真与午阳去查垃圾车时遭到了袭击。

吴云虎查出垃圾车掉落的死者名叫小奎，是FT的保安。得知梁教授擅自用小奎做实验，FT老板钱伟昊大怒。陶庆龙被周安源的父亲周喜绑架，周喜欲杀陶庆龙为儿子报仇，陶庆龙却说杀害周安源的凶手并非陶惜而是韩文峰。情报组在小奎尸块上发现了午阳的血迹，午阳竟成了嫌疑对象。午阳去医院探望成川遭情报组围堵，姜真与Cherry协助其脱身。姜真跟随午阳潜入FT，殊不知一切尽在钱伟昊掌握之中。

午阳和姜真在FT见到了昏迷的成川，钱伟昊出现拿出一份成川乡下母亲签署的委托书勒令两人离开。吴云虎抓住了午阳与梁教授，情报组受匿名人士威胁如不释放梁教授将会在公众场所制造恐怖袭击。局长决定释放梁教授时却发现他已被毒死，而午阳此时也从拘留室消失。午阳与钱伟昊交涉，最终解除了恐怖袭击的威胁。梁教授的助理程远欲向午阳摊牌，他却在与午阳约定的时间地点被杀。邹磊欲迫害晓宇，原来他就是FT在情报组的内奸。

晓宇死里逃生，却因受伤而不能再站起来。午阳意识到所有案件的源头是从冰棺开始的，他找到了肯特博士得知父亲加入尼安德特计划后在一次安保事件中失踪。韩文峰找到午阳，午阳却发现此人并非父亲本人。午阳的嫌疑解除正式归队，假韩文峰答应配合姜真得到钱伟昊犯罪的证据，钱伟昊发现假韩文峰身上的定位窃听设备后将其灭口。

Cherry无意中发现成川留给儿子成德的项链是U盘，午阳听了U盘里存储的语音日记后决定重查二十年前董成一案。钱伟昊手下凤鸣潜入情报组窃取资料被午阳发现，打斗之中凤鸣坠楼身亡。陶惜并没有死，她被钱伟昊软禁。原来杀害周安源的并非陶惜，她是在钱伟昊的威胁下假扮成杀手。经调查午阳发现二十年前董成、周喜、刘恒与郑建设正是韩文峰所在的生物医药公司的股东，而陶庆龙是总经理。董成在一次车祸中身亡，调查组怀疑钱伟昊正是董成的儿子董小凯。

陶庆龙自告奋勇帮情报组诱捕钱伟昊，谁料情报组的监听信号受到干扰器干扰。一声枪响后陶庆龙受伤倒地，钱伟昊逃跑。陶庆龙声称是钱伟昊打伤了自己，其实干扰器正是陶庆龙自己放置，他开枪打伤自己栽赃钱伟昊。午阳看见了陶惜，却发现她被人带走。午阳蹊跷陷入昏迷，他被蒙着面具的人注射了神秘液体。原来钱伟昊正是董成的儿子，他小时候曾目睹父亲被陶庆龙、周喜等人杀害后伪装成车祸身亡的假象，他誓要为父亲报仇。

当年董成案由局长经手，吴云虎怀疑局长便让晓宇等人暗中监控局长。午阳代钱伟昊向局长传话，局长怀疑午阳是在试探自己没有承认自己与钱伟昊之间有所勾结。午阳突然性情大变，他杀了姜真。钱伟昊找到了陶惜被关押的地点，陶庆龙欲杀钱伟昊却反被杀死。吴云虎带人赶来，钱伟昊逃跑。原来关押陶惜的正是情报组，而姜真未死，她只是配合午阳让钱伟昊误以为控制了午阳。全市爆发SV-92毒气，吴云虎也中了毒，钱伟昊绑架了姜真威胁午阳将陶惜带来。

市长决定引进疫苗为全市的高端人士注射，钱伟昊手下琼斯送了疫苗给局长。吴云虎查到毒气正是由钱伟昊投放的，而通过对样本的分析午阳发现疫苗正是控制人类大脑的液体芯片。Cherry将此事报告市长，不料市长已签署了合作协议。情报组在注射前对疫苗进行了拦截，午阳遭钱伟昊威胁，他为营救姜真不得不注射神秘液体。在吴云虎的协助下钱伟昊被情报组逮捕，钱伟昊下指令让局长自杀。陶惜向午阳提出分手，午阳发现自己的身体在逐渐产生变化。