季白（王凯）是深沉冷酷的资深神探，许诩（王子文）是一位犯罪心理研究的天才新人，这两个“天才”碰撞到一起“火花”四射。
许诩空降到季白的团队，这让季白没见到许诩就对她的印象大打折扣。两个人的初次见面更让季白对许诩心生不满。在张士雍绑架案中，许诩在追嫌疑犯时被劫持成人质，季白解救她后忍不住冷嘲热讽。
季白是知道许诩对犯罪心理研究天分的，他只是希望许诩能全面断案，而不是只凭直觉和心理分析。许诩开始进行体能训练，看着许诩“蜗牛”般的进度，季白只好把亲自上阵训练她。
张士雍是叶氏集团千金叶俏的丈夫，叶梓夕和季白是青梅竹马。原本的叶氏集团是叶梓夕父亲的，可当年叶父被绑匪撕票，叶氏集团就易主为叶梓夕的二叔叶澜远。显然叶梓夕这个“外人”在叶氏并不受欢迎。
许诩断定绑架张士雍不可能是杨宇一人完成，而季白也恰好发现了两个可疑男人牵出幕后黑手。聋哑少女命丧人贩子之手，罪犯陈勇落网，姚檬因为抓人表现突出收到季白的表扬。陈勇纠结再三，透露他管上家叫“噜哥”，底下人则叫“老爷子”。
叶梓夕发来求救短信，季白心头升起不详的预感，焦急赶往叶梓夕住处。 然而一切都已经太迟。 叶梓夕披头散发的尸体鲜血淋漓横倒在毛毯上，盖着一件白色风衣，她的四肢和胸部都插着叶氏出品的特种刀具，惨不忍睹。
季白不由悲从中来。许诩看出他的隐忍难过，伸出双臂抱住并安慰着他。季白婉拒她的好意，他决定亲自揪出凶手，为叶梓夕报仇。
夜深人静，许诩和季白仍在加班。季白虽不愿相信，还是判断叶梓夕涉嫌伙同张士庸进行经济犯罪，然后利用拐卖团伙洗钱。张士庸也许在杀害她后，慌忙卷走别墅里属于他的衣物，但他没有时间处理掉这些证据，衣物很有可能还存放在车里。
张士雍承认和叶梓夕有私情，可他不承认杀人。叶俏承认杀人，她从小就生活在叶梓夕的阴影之下，从父亲的爱，青葱少年时对季白的悸动，到丈夫张士雍的背叛，她从来都“输”给叶梓夕，不甘心下她举起了屠刀。
季白走出审讯室，点上一支烟。许诩挨着他坐在石阶上，她想疏导季白的心结，可她竟然猜不透此刻季白的心思。但作为许诩的直觉，他很难过，很痛苦。
许诩对叶梓夕的死产生怀疑，自己一个人悄悄来到案发现场调查，有同样的心思的季白也来到这，面对许诩的大胆，季白责备着她的鲁莽，眼神里却是遮挡不住的关切。
两个人同时写下真凶的名字，心有灵犀般的是同一个人。叶澜远和他的老部下——志山，他们是来送别缅怀叶梓夕的。叶梓强被带到警局问话，他看到父亲叶澜远，误以为警方认定叶澜远是真凶，慌乱之下，竟然亮出一把随身携带的锋利匕首，横冲直撞。
季白为保护许诩而受伤，叶梓强最终承认是自己害死叶梓夕，他是受到张士雍的挑拨才犯下大错的。这一招借刀杀人用得巧妙。而叶俏则是替叶梓强顶罪。
张士庸被两个手持棍棒的歹徒迎面重重一击，架走了。而叶梓强在交代时，幕后真凶胡志山浮出水面，他并不是表面的沉稳忠厚，胡志山故意让叶梓强认为梓夕已死，随后害死叶梓夕来达到嫁祸叶家，侵吞叶家财产的目的。东窗事发，胡志山人间蒸发，这个老实人的背后仿佛隐藏着更大的阴谋集团。
胡志山罪行累累，叶澜远不禁后悔看错了人。因为季白受伤，许诩特意送来爱心粥，这让季白忍不住内心柔软，两个人分析出胡志山和噜哥都和家和市场有关。许诩在纸上画一只小蜗牛，想把珍珠送给狮子的小蜗牛。姚檬看出许诩的懵懂情怀，一语道破，蜗牛爱上狮子了。 许诩才后知后觉的发现自己对季白有着异样的情愫。
为抓住“噜哥”，姚檬化妆进行卧底。因为许诩的侧写失误导致“噜哥”逃脱，行动失败损失惨重。姚檬和赵寒深受重伤。噜哥逃到缅甸，被一名长官所救。
季白和战厅抗下了对姚檬和许诩的处分， 季白对结果很满意，无论怎样处分他都不要紧，只要不牵涉到许诩姚檬就好。战厅知道，季白一直独自往返于越南、缅甸、柬埔寨，执意追查多年前的案子，一二二九大案。在这个案件里，叶梓夕变成了孤儿，赵琅失踪。而真正的罪魁祸首，还在缅甸逍遥法外。季白心里一直发誓，要追查到底。战厅为季白申请到了批复——成立专案组跨境打击中缅犯罪集团。许诩也要同行。
前往缅甸的火车上，许诩认真地画着漫画，季白来到她身边夸奖，画的不错，没想到小怪物也有艺术细胞。许诩害怕被季白看出小蜗牛和大狮子的渊源，她连忙收起了画，不让季白看。
军队交火，季白保护许诩，季白不放心，站在车厢里为大家站岗，许诩和他隔着一道门，两人的心离的很近，蜗牛和狮子的距离一点点缩小，那是爱的力量。
叶澜远自杀了，并承认当年自己在胡志山的挑唆下同意金盾绑架自己的大哥，酿成大错。赵寒的父亲就是在营救叶澜清时牺牲的，他痛不欲生。
众人终于抵达缅甸，准备前往木巴镇——人口买卖的重灾区。可这里的人威胁，都不肯站出来指证犯罪份子。同一伙歹徒，在木巴镇打劫证人后，又来到迈扎，打砸中国商铺。许诩认为，很有可能，这一伙人，既参与了噜哥的人口买卖，又参与了胡志山的金盾集团工作。由此证明，噜哥和金盾团伙之间联系十分密切。
许诩担心，敌人会对现在唯一的证人——周成博下手。 姚檬等人来到叶澜远那栋可疑的别墅，发现了张士庸的尸体。 一个神秘男子，在许诩门前放了一些资料，是大富豪赌场的地图。此人是季白曾在缅甸救过的人。他告诉许诩，除掉金盾，就看你们的了，要注意黄金蟒。周成博的超市突发爆炸，季白正好在其中。
许诩为救季白只身闯赌场，危急关头季白出现英雄救美。他们发现了胡志山的踪迹，并成功将其抓获。从赌场的虎口中逃出来，季白不免挂彩。许诩温柔地给他涂着药，这是战火纷飞中难得的平静与安宁。
季白向许诩挑明，已知道漫画中的狮子是自己，蜗牛代表她。他一脸笑容，暧昧又亲切地问许诩，难道不想听听自己的观后感吗？许诩表示，私事还是等回国以后再说。 季白听从许诩的提议，他给了这个蜗牛警员一个任务，去找珀将军签字交接，以便押送胡志山回国。
许诩隐约察觉到了一个惊天的秘密——珀将军，可能就是黄金蟒。她在本子上列出赵晓鲁依靠的人应该具备的一系列条件，条条都指向了一个真相——珀将军就是黄金蟒。许诩向战厅汇报，战厅当即决定采取措施。
珀的身份彻底曝光，中缅双方展开激烈火拼。珀马上要送赵晓鲁逃跑，还要带许诩一起，当做人质。季白不顾危险帮许诩翻出窗外，让她带着信号棒，找个开阔地带，想办法通知总部火车的方位。
看着许诩落在窗外草地，季白把漫画本塞到腰间，准备出门迎战，却被赵晓鲁一枪迎面击中腹部。季白应声倒地。 许诩点燃了信号棒，她跌坐在地上，嚎啕大哭。这时，一辆车停到许诩身边，是赵琅！原来，赵琅并没有牺牲！这么多年，他一直隐身在金三角。
珀准备用季白要挟警方，来换一辆车伺机逃跑。 可受伤的赵晓鲁不愿连累他，希望他能先行离开。许诩发现沿路有碎纸片，那是她的漫画，还染着季白的鲜血，是季白一路留下的记号。两人迅速追踪着过去。
赵晓鲁趁着珀不注意，掏出手枪对准季白。 只听一声枪响，赵晓鲁的胳膊被枪击中。是许诩开的枪。大部队终于赶到，珀和赵晓鲁被抓。季白睁开虚弱的双眼，看着抱着他哭泣的许诩，轻声说：那一枪打的漂亮，你已经通过了考核，可以继续留在重案大队。许诩泣不成声。
一切终于安定下来。 姚檬和赵寒快要结婚了，赵琅也终于回了家，一家人在一起其乐融融。姚檬和赵寒的婚礼上，季白掏出准备好的戒指，戴在了许诩手上。两个人热烈拥吻，时间仿佛静止……
