重案Ⅵ组成员包括曾克强（李成儒 饰）、季洁（王茜 饰）、江汉（董勇 饰）、白羚（高榕 饰）和黄涛（张林 饰），前三位在破案一线工作多年，后两位刚跨出警校大门。他们在局长（张潮）指示下，侦破了一起起凶杀、爆炸、投毒、绑架、抢劫、截肢……案件。但神勇冷面下，五人亦有柔情和心事。

刑警队长兰少平因工作失误被革职。被革职的兰少平发现“罪案实录摄影展”的冠军作品表现的是一起有预谋的谋杀案，可其他刑警都不同意这种说法，作者金佑昆说是她的偶然发然。冲破重重阻力，兰少平的调查有了进展，他在金家找到了凶器，但一直到暗恋金佑坤的冯大可的出现才使案情真相大白……