在签署离婚协议时,陈虎尊重前妻林静的意愿,答应会给女儿辰辰良好健康的成长环境,并且不让她知道离婚的真相。但随着辰辰渐渐长大,开始有了自己的判断力,她越来越好奇那位偶尔出现的“玩偶叔叔”到底是谁。

林静担心女儿会因此分心,主动约陈虎见面,提出希望他今后尽量远离辰辰的生活。陈虎坚持自己作为父亲的合法探视权,两人在孩子教育问题上再次爆发争执,气氛一度紧张。最终林静单方面告知,她已为辰辰办好转学手续,即将与现任丈夫移居加拿大。
此时,刑侦支队接到一通报案电话,称华南路发现一辆被烧毁的面包车。陈虎带队赶赴现场,初步勘察判断这并非意外事故,而是一起精心策划的谋杀案。正常情况下,车辆自燃时驾驶员应有挣扎痕迹,但死者却端正坐在驾驶座上,明显不符常理。
莫晓杰虽然有过几次现场经验,但面对焦黑冒烟的尸体,仍然忍不住呕吐起来。本就心情低落的陈虎见他这样,当场发火,耿宁也在一旁煽风点火,两人联手“敲”了莫晓杰一顿饭钱。
在烤肉店,莫晓杰盯着一根烧黑的木棍出神。尽管已难以辨认原貌,他却总觉得似曾相识。就在陈虎和耿宁大快朵颐时,莫晓杰突然想起什么,来不及解释就冲向附近药店,向老板询问是否认得这根木棍。

药店老板表示毫无印象,莫晓杰却清楚记得那天清晨:一向冷清的药店门口围满了人,一个小男孩因偷药被老板抓住,莫晓杰上前制止了冲突。男孩趁两人不备,抓起药品和木棍就跑向了老城区。药店老板一度误认莫晓杰是同伙,甚至揪住了赶来警察的衣领。
重案组会议上,大家初步认定这是一起伪装成自燃的谋杀案,正围绕作案动机展开讨论。莫晓杰却仍沉浸在那段回忆中——自从遇见那个流浪男孩后,他屡次尝试寻找对方下落,最终在一处破旧民房中发现男孩正在照顾一位失明的老人。尽管环境艰苦,爷孙之间的温情却令人动容。男孩发现莫晓杰后,见他并未抓捕自己,逐渐放下了戒心。
会议结束后,莫晓杰申请单独调查,连续几天走访周边居民却一无所获。另一边,秦心怡查出车主刘一辉的社会关系简单,除了女友张晓娟外几乎没有亲友,也无正式工作。

案发前,张晓娟曾从朋友孙海林处借来这辆微型面包车,没想到第二天就出了事。凌然对孙海林和张晓娟分别进行了审讯,两人心理状态稳定,暂时排除了嫌疑。
案件一时陷入僵局,大家都感到一筹莫展。陈虎注意到莫晓杰心神不宁,正要点名让他发言时,莫晓杰突然接到一个电话,匆忙赶去一家小餐馆——只见男孩被厨师绑在楼梯上,倔强地咬着嘴唇不肯哭。老板称男孩和一帮朋友吃了“霸王餐”,结账时其他人全跑了。莫晓杰没有犹豫,主动替他付清了饭钱。