尘封十三载：庐山恋梦碎，卫峥嵘痛别白晓芙。
陆行知对卫峥嵘发现武小文店铺被盗的细节心生疑问，卫峥嵘沉默以对，但徒弟已了然于心。两人前往南大美术系求证，专业老师的鉴定结果给了他们沉重一击：裸体画与钟馗画大概率并非同一人所绘。希望落空的卫峥嵘情绪低落，送陆行知回家后，仍固执地回到武小文店外蹲守。
次日清晨，被武小文敲窗惊醒的卫峥嵘面对其质问无动于衷。气急败坏的武小文竟用砖头自残并诬告警察打人，此事在局里掀起波澜，卫峥嵘因此背上了处分。霍队勒令他回家休息，暂离岗位。
警方对武小文家的搜查一无所获，反而激起他更激烈的对抗，扬言要上告。卫峥嵘不为所动，再次来到其店铺外，以持续的存在感惊走顾客。不堪其扰的武小文关店驱车回家，却依旧甩不掉这个“影子”。当武小文在街头再次上演撒泼闹剧时，整个警队都被惊动，霍队为此雷霆震怒。
自觉连累集体的卫峥嵘决定去找武小文道歉。途中，他收到了白晓芙的信息。在便利店回电时，他拒绝了对方邀其到家的提议。然而，白晓芙随后发来的电影院邀约，却带着不容拒绝的等待承诺。
卫峥嵘先赶往武小文家，发现房门紧锁，而附近地面竟有汽油痕迹。此时，武小文已在东渡街泼洒汽油并纵火。卫峥嵘赶到现场瞬间，爆炸发生了。他眼睁睁看着武小文化作火人，在惨叫声中挣扎直至沉寂，巨大的悔恨瞬间将他吞噬。
祸不单行，霍队带来另一个噩耗：白晓芙遭遇严重车祸，生命垂危。卫峥嵘冲到医院，只看见张山山在张司城怀中痛哭。他黯然转身，将痛苦淹没在酒精里，甚至借故与邻桌混混冲突，让身体承受击打，试图缓解内心撕裂般的剧痛。
霍队将白晓芙包里的信交给卫峥嵘。读完信后，他独自取下电影院那张《庐山恋》海报，仿佛完成了一场漫长的告别。回到警局，他向霍队提出转岗，决心离开刑侦一线。尽管霍队极力反对，他仍未动摇。恰在此时，妻子胡海霞因病住院，卫峥嵘在病床前诚恳道歉，两人最终复婚。
随着案件停止发生，专案组解散，凶手是否为武小文成了悬而未决的谜。得知消息的卫峥嵘，默默拆下了呼机电池，决意远离与旧案相关的一切。他转入派出所档案室，开始了朝九晚五的平淡生活，成为一个顾家的男人。时光一年年流逝，直到2010年，熟悉的案件模式再度出现，打破了沉寂。
时间回到现在，老吕向众人揭示了一个惊人结论：虽然此次的凶手并非十三年前的真凶，但两人之间存在父子关系。尘封的往事，再度浮现出错综复杂的脉络。