1937年日本侵華時期,上海灘歌舞升平的表象下暗流涌動。當紅影星李夢露在事業巔峰期離奇墜樓身亡,這起轟動全城的命案猶如蝴蝶振翅,意外揭開租界當局、幫派勢力與日本間諜組織之間的多重陰謀。擁有敏銳洞察力的警探陸探之(保劍鋒飾)以福爾摩斯式的縝密推理介入調查,在錯綜復雜的證詞迷宮中抽絲剝繭。隨著偵破進程推進,女醫生沈冰(王麗坤飾)因掌握關鍵醫療證據與陸探之產生交集,兩人從針鋒相對的公事關系逐漸發展出隱忍克制的情感羈絆。在偵破連環兇案、截獲日軍生化武器計劃的過程中,法租界巡捕房督察長鄭世昌(鄭曉寧飾)的復雜立場、青幫少主唐鳳九(孫藝洲飾)的雙重身份,以及中共地下黨員周慕生(姚剛飾)的真實意圖相繼浮出水面。當真相逼近時,李夢露之死背后隱藏的以情報交換為籌碼的政治交易終被揭露。整部劇通過光影交織的鏡頭語言,展現亂世上海各方勢力博弈下的命運沉浮。