在耿光明家，孙四康用自己破案的家伙什儿让曹政吴敏见识了指纹。孙四康找到了耿光明用来自卫的毒药，而且找到耿光明没带走的钥匙，断定耿光明不会再回来了。万大齐邵小毛开车前往547厂检验枪和子弹，突然一个脸上有黑痣的人冲出马路，被撞伤。万大齐邵小毛要送黑痣去医院，黑痣却以肚子疼为由逃跑至547厂宿舍区。
白运祥副厂长送给宋广琛厂长的爱人一个坤表作为结婚礼物。邵小毛没有找到黑痣，547厂突然爆炸，万大齐邵小毛驱车前往。白运祥介绍是厂里的弹药仓库爆炸，四位同志遇难。万大齐请白运祥帮忙做弹道检验后去仓库勘查现场。万大齐怀疑是有人故意把易燃物从窗户扔进去引起了爆炸。弹道检验结果表明两颗子弹是从同一支解放前国民党军官配备的手枪里发射出来的，但不是赖广仁那支枪。
黑痣在等待仙人掌，出现的却是汤伯凡，黑痣行动失败，汤伯凡击毙黑痣。黑痣的死亡现场，邵小毛发现一颗547厂生产的子弹。在白运祥的建议下，万大齐对547厂内部进行了调查，宋广琛没在厂里，但在他家找到一支枪，万大齐将枪带回。孙四康带曹政吴敏前往教堂找安神父了解耿光明的去向。在曹政和安神父了解情况时，孙四康怂恿吴敏甩掉曹政。检验结果显示黑痣死于宋广琛的配枪，万大齐立刻申请拘捕令前往547厂。
万大齐邵小毛关亚弟开车前往547厂，邵小毛中途下车到黑痣被杀的现场再勘查了一遍。万大齐关亚弟将宋广琛铐回了治安处。宋广琛对自己被以犯罪嫌疑人对待很是不满。万大齐询问宋广琛关于手枪、子弹、竹管、黑痣，还有案发时在哪里，宋广琛很无奈。邵小毛调查后回来告诉万大齐，怀疑宋广琛是被人陷害的。白运祥让王秘书主动到治安处证明案发当晚宋广琛在家。宋广琛被放。
曹政孙四康吴敏在劳动旅社入住，曹政孙四康同屋。吴敏尖叫，曹政孙四康迅速赶往，孙四康突然将一支注射器插到了曹政的脖子上。孙四康吴敏留下被打了麻醉剂的曹政独自在房间，二人离去。在云南大学引开治安处队员的马脸的尸体无故在太平间消失，梁志强怀疑马脸死而复生。吴敏催促孙四康尽快带她去找耿光明，被马脸听到。
马脸向汤伯凡汇报自己如何逃生，正在寻找耿光明的吴敏和孙四康要去云南大学教师宿舍。乔装过的汤伯凡只身前往吴敏家，悄悄拿走了耿光明的笔记本。曹政醒来，想尽办法让自己被发现并报警。汤伯凡冒充公安，通过云南大学化学系的王主任得知耿光明需要锌白。曹政回到治安处，杜旭原有些担心，曹政保证，不用多久，耿光明和孙四康都得到治安处报到。孙四康带吴敏去找汪木森寻求帮助。
汪木森带着一只猎狗和孙四康吴敏到耿光明家，通过气味追踪，发现耿光明躲在公安厅对面的旅社。孙四康耿光明冰释前嫌，孙四康吴敏一同帮助耿光明。耿光明到文化用品店买销毁化学武器的原料锌白，因为需求量大，售货员建议去和平化工厂。暗中监视的徐三德汇报给汤伯凡，汤伯凡下令捉活的耿光明、不许伤害吴敏。吴敏偷溜进云南大学开介绍信，悄悄把消息告诉曹政。
孙四康吴敏前往化工厂购买氧化锌，支票不能当时提货，孙四康打晕业务员前往仓库。孙四康耿光明自己动手将氧化锌搬上车，搬最后一箱时，赖广仁徐三德马脸持枪追到仓库。，孙四康掩护耿光明吴敏，被马脸砸晕。被赖广仁推倒的耿光明摸索眼镜时，汤伯凡出现。汤伯凡劝说耿光明交出化学武器，被躲在角落的吴敏用棍子偷袭。混乱中耿光明吴敏逃跑。
孙四康醒来，三人搀扶着逃命，耿光明不慎摔倒。耿光明在孙四康胸前画了一个十字记号，孙四康吴敏逃离，耿光明被汤伯凡带走。曹政等赶到化工厂，救下吴敏，带回想要溜走的孙四康。万大齐梁志强在汤伯凡遗弃的卡车上找到云安旅社二零八房间的钥匙牌。万大齐独自前往云安旅社，就在他开门的时候，房间爆炸，曹政及时出现救了万大齐。曹政在云安旅社现场找到吴敏的照片，觉得汤伯凡会对她不利。
