关大铭接到徐春磊的电话，医院库房发生一件离奇失窃案，从省城刚刚购进的一盒价值不菲的S药品被盗，他立即带罗三拐和贾小蝈赶去。
圣路易医院是一所教会医院，也是临江市唯一的正规西医院，关大铭到来时，军代表徐春磊正在拍桌子训斥院长瞿宗平，骂他是帝国主义代言人，瞿敢怒不敢言。
经了解，这盒药今天上午11点以前还放在柜架上，11点钟后勤人员送来新锁，库房保管员大刘用新锁锁上门，外出去了厕所一趟，大约十分钟，回来后就发现药品不在了。仔细勘查现埸，库房门窗坚固完好，小偷根本无法进入。关大铭注意到换新锁这个细节，经询问是徐春磊批准让后勤科长张厚林买了一批新锁回来，分发下去的。
调查证实换新锁的过程毫无漏洞，新锁的钥匙在大刘身上，别人绝无可能另配钥匙。
贾小蝈认定是大刘监守自盗，大刘倍感委屈，竟服安眠药自杀，幸好被罗三拐所救。
库房是间密不透风的密室，唯有窗角玻璃破了个拳头大的小洞，大刘说是前几天被一个精神病人乱扔石头砸的，因为不影响安全，暂时没换。关大铭注意到小洞的玻璃尖角挂了一小撮黑色的猫毛，徐春磊说是张厚林养的猫，平时就爱到处乱窜，关大铭心里仿佛有某种猜测，但又不能明晰。
贾小蝈自告奋勇去查那个可疑的精神病人，结果弄巧成拙，差点被掐死。
一个偶然所见触发了关大铭的思路，带着罗三拐又到库房，仔细察看放置药品的柜架，终于发现木板上有一点鱼腥味儿的油浸。库房里是否放过鱼之类的东西?大刘否认了。如果是S药品的纸盒上沾了鱼腥油引来了猫呢?可是大刘说药品很重，猫绝对叼不动，既使叼得动，也不可能从那个窗洞钻出去，洞口没有药盒大。
罗三拐灵机一动，如果是空盒呢?药品盒是厚纸壳做的，并不硬，分量也轻，猫完全可以从窗洞里拖出去。关大铭豁然开朗，药品先被偷了，疑犯然后再用黑猫将纸盒叼出来，这样就制造了药品失窃的时间假象，迷惑了公安的调查。
他们找来一只与被窃药品盒相仿的纸盒，涂上鱼腥放到柜架上，悄悄抓来那只黑猫进行测试，谁也没料到的事情发生了，黑猫将纸盒撕碎一块一块吃进肚里。
张厚林坦白了，其作案过程与关大铭等人推测的一模一样。这只黑猫是他有意训练的，把猫关在笼子里不喂食物，等它饿极了，就把纸壳涂上鱼腥撕成片喂它，形成了它这种奇异的进食习惯，借此先偷走药物，然后放猫吃掉药盒。
袁润认为此案虽小，但很有典型意义，他作为范例要求所有干警要加强专业学习，提高专业素质，适应城市刑侦工作。
徐春磊的爱人杨翠花从山西老家来了，晚上请关大磊和几个老战友在家里聚会。两口子在生活细节上显出了极大差异，而燥辣的翠花很不给徐春磊面子，动辄训斥他忘本，搞得大家都很无趣。
杨翠花和徐春磊的矛盾越来越尖锐，这天晚上两人又爆发了大战，徐春磊忍无可忍提出离婚，杨翠花更加愤怒，自己的担心果然证实了，徐春磊进城就变了心。
