学校施工队发现了一具骸骨，法医何溶月做了初步的检测，发现骸骨属于两个不同的女性，一个四十岁左右，一个二十岁左右，身份无法判别。杜城开会，跟大家分析案件时，沈翊便在想办法，看能否通过骸骨，画出死者的样貌来。沈翊正在还原时，何溶月发现颅骨有被磨掉的痕迹，明白这是学校的捐赠头骨，于是去学校美术室查。
沈翊他们在美术室，发现了学生正用来当道具的头骨没有编号，认为这就是死者的头颅，于是将此头颅带回去化验。李晗用电脑来还原样貌，可没想到还原出来什么也没有，让等了许久的杜城特别失望。蒋峰找到了这些年失踪的女性照片，拿去给杜城过目，杜城于是让蒋峰也拿给沈翊看一下，免得被别人说他欺负沈翊，可没想到沈翊却怕被干扰，不愿意看那些照片。
沈翊用头骨，大概分析了软组织的走势，已经有了大致的样子，于是将其画了出来。杜城来找沈翊看结果时，发现沈翊画出来的样子，跟他看过的照片跟任晓玄很像，于是开始调查任晓玄。
杜城在听取任晓玄的信息时，沈翊带着任晓玄的画像，去学校找美术老师瞿蓝心问线索，没想到瞿蓝心也认识任晓玄。瞿蓝心也是七中毕业的，高三那年任晓玄转学来七中，因此她认识任晓玄，但对任晓玄并不太熟悉。
杜城去找晓玄妈妈，想了解任晓玄的情况，可因为晓玄妈妈再婚又生了一个孩子，所以她并不知道任晓玄太多的信息，只以为任晓玄恨她，一直没有找她。杜城把任晓玄遇害的事情告诉晓玄妈妈，晓玄妈妈则在杜城去取任晓玄的东西时，忍不住放声痛哭了起来。
杜城跟所有人分析任晓玄的信息时，沈翊说了几点他的疑问，在杜城要确定头骨被更换的时间，以缩小凶手的范围时，他有了想法，不说一声就跑了出去。沈翊听到杜城的话，想到用美术组的学生的作业，来判定头骨被更换的时间，因为他们对头骨的细节，会看得比较清楚。
沈翊直接去找瞿蓝心，想让瞿蓝心带他去学校，找美术组的作业。沈翊看了很多作业，也在作业中看到了瞿蓝心的临摹的画，于是推断出头骨被更换的时间是在2017年。在沈翊把他的发现告诉杜城时，大家在分析头骨过了六年的时间，再被更换到美术室的问题时，晓玄妈妈带着发现的任晓玄的笔记本来了。
任晓玄的笔记本里记载着，她上高中以后的所有事情，杜城于是利用这个笔记本，开始找任晓玄的人物关系。沈翊听了一段任晓玄的日记，想到了任晓玄的课桌，发现那个课桌背面画的男孩，就是任晓玄提到的，她喜欢的男孩。沈翊去学校操场，找了一个地方，画任晓玄形容的那个男孩的样子，而杜城则通过日记本发现，任晓玄可能被老师猥亵过。
沈翊刚想象出男孩的模样，杜城拍了他的拍了他的肩膀，把他叫醒了。杜城带沈翊去调查老师档案，发现了一位赵老师有些可疑，他们于是去被开除的赵老师开的画廊调查，结果发现赵老师画廊里的画有些可疑。杜城和沈翊审问了赵老师，要他交代实情，赵老师以为他卖假画的事情被发现了，吓了一大跳，没想到杜城和沈翊却把那些画，想象成赵老师组织卖淫的罪证，让赵老师都觉得好笑。
杜城在赵老师不承认卖淫之后，便问了任晓玄的事情，赵老师于是把他当年想猥亵任晓玄，却被一位男同学突然出现制止的事情说出来，证明他没有猥亵成功。赵老师记不得那个男孩的脸，沈翊拿出他画的那个男孩的样子，给赵老师辨认，可赵老师还是记不清，沈翊只能另想办法。沈翊去找瞿蓝心，聊到了以前的事情，他突然想到了办法，找出当年的那个人。
瞿蓝心帮沈翊组织了一场同学聚会，把当年美术组的同学都叫了来，让沈翊和杜城躲在暗中观察，看谁才是那个男孩。瞿蓝心在同学们都到了之后，跟他们一起喝酒分享当年的事情，叙旧之后便开始玩游戏。瞿蓝心让大家用她先准备好的纸条，把纸条上描述的人的样子画出来，借此看看是否有谁认识那个男孩，或者谁就是那个男孩。
瞿蓝心先抽出一张纸条，她首先把纸条上，描述的赵老师的样子画出来，不让大家怀疑她。瞿蓝心完成后，大家都对这个游戏很兴奋，瞿蓝心于是抽出另一张纸条，她来念纸条上的描述，让其他人来画。瞿蓝心描述的是任晓玄日记本上的男孩的样子，大家边听边开始动笔，只有看过日记本知道这段话的田林犹豫了，不想动笔了。
瞿蓝心在田林发呆了很久之后，才提醒田林，再不画他就要输了，田林这才画了起来。杜城和沈翊看到了田林的反应，确定田林就是他们要找的人，于是去找田林问话。田林把当年和任晓玄之间发生的事情，都说了出来，他说明任晓玄一直会在他的身边出现，也一直会盯着他看，但从来没有跟他说过话。田林感觉到任晓玄对他的喜欢，他以为任晓玄只是内向害羞才没有跟他说话，直到他偷看了任晓玄的日记，才知道任晓玄喜欢的人不是他。
田林知道任晓玄不喜欢自己后，便生气地把任晓玄的日记给大家看，开始欺凌任晓玄，这就是任晓玄在日记本里写着的被霸凌的事件，可田林并不知道究竟任晓玄喜欢的那个男孩是谁。田林观察过本届的学生，发现没有一个人是任晓玄喜欢的那个男孩，这让案件又陷入了瓶颈。杜城排除了田林和赵老师的嫌疑，怀疑那个男孩才是凶手，但无法查证男孩是谁。
沈翊回到了房间后，无意间发现，任晓玄的画和她的日记有出路，怀疑任晓玄在日记本里说了谎。
沈翊通过学生画作的比对，以及当时的天气预报档案，结果发现，任晓玄日记里，关于那个男孩的描述，存在一定的虚构。沈翊的重大发现，让男孩的线索更成疑，而何溶月则在骸骨上发现了新的线索，那就是骸骨上有不属于操场的榕树花的残留物，证明骸骨被埋的地方不是学校操场。
在何溶月的新发现之后，杜城将任晓玄的关于榕树花的遗作拿给沈翊看看，沈翊无意间发现，有一张榕树的画上有唇印。沈翊看到唇印，只以为画上的两棵榕树，对任晓玄来说有很重要的意义，可他仔细看，发现唇印是两个重叠在一起的，于是他把唇印临摹了下来。
沈翊将唇印套在了男孩的画像上，发现这更像是女孩的唇印，于是怀疑任晓玄对这个神秘的“他”做了虚构，所以沈翊重新修改了他画出来的男孩的画像。沈翊重新画了之后才发现，原来任晓玄日记中的他，并不是男孩，而是瞿蓝心，这让他和杜城都很意外。
沈翊让赵老师确认画像上的人，发现果真是救任晓玄的学生，更确定瞿蓝心就是日记本里的人。杜城他们赶去第一埋尸现场找线索，终于发现了当年的凶器，而这时瞿蓝心剪了短发，穿着当年的服装，走上了学校的天台，准备往下跳。
沈翊发现了要跳楼的瞿蓝心，带着杜城他们赶去阻止，他特意把他还原的，任晓玄日记本里的瞿蓝心的样子，给瞿蓝心看，劝她不要想不开。瞿蓝心看到了沈翊的画，觉得他画得很像，于是要求跟沈翊单独谈一谈，杜城只能先带人离开，安排救援的事情。沈翊劝瞿蓝心走回来失败，只能冒险走出去，坐在瞿蓝心旁边，陪着她聊天。
瞿蓝心一直被人误认为是男生，这让她没办法融入人群，所以她总是独来独往。任晓玄被赵老师欺负的那一次，瞿蓝心突然闯入救了她，她因此在心里喜欢上了瞿蓝心。有一次，任晓玄被同学欺负，躲在树上休息的瞿蓝心，又一次救了任晓玄，给她解了围，任晓玄这才开始默默地关注着瞿蓝心。任晓玄关注着瞿蓝心的举动，让田林误以为，她喜欢田林，也让瞿蓝心误以为，任晓玄是唯一个理解自己的人，所以开始向任晓玄走近。
瞿蓝心开始默默地陪伴着任晓玄，让她和任晓玄的距离越来越近了，直到任晓玄转学后，瞿蓝心便开始用画，在榕树下与任晓玄沟通。一次，瞿蓝心在榕树下，看到了任晓玄画，发现任晓玄误解了她，于是决定以原来的样子，去面对任晓玄。瞿蓝心约任晓玄在榕树下见面，她特意穿着裙子去见任晓玄，没想到这一举动，却沉重地打击了任晓玄，毁了任晓玄心中美好的那个“他”。
任晓玄接受不了，她喜欢的男生，竟是一个女生，她非常激动地怪责瞿蓝心毁了她心中的那个他，于是拿出美工刀扎进了心脏。瞿蓝心看到任晓玄死了，心里很是难受，她没有勇气报警，只得把任晓玄埋在榕树下，直到她听说榕树那里要被改造成大路，这才将任晓玄的骸骨，移到了学校操场内。杜城和蒋峰都听到了瞿蓝心的话，可对于任晓玄自杀的事情，他们有所怀疑，于是让何溶月做比对，模拟任晓玄被杀过程，看是否与瞿蓝心所说的吻合。
本是花季年华的好好少女，却因为思维偏激，承受不住心中的幻想竟然破灭选择了自杀，让人唏嘘不已。——《猎罪图鉴》
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