1937年在北平，中华民国的公民许一城，借考古为名，勾结日寇木户有三，从而盗卖传世国宝则天明堂玉佛头，最终判决其死刑，并立即执行。随着城墙前的几声枪响，许一城被处决了。
1995年，北京潘家园，一位皮特先生来到许愿的古董店，并且带了一名随从，这许愿便是徐一城的后人，随从向许愿介绍，皮特先生醉心于中华文化，这次出来就是为了寻宝。皮特看中一枚玉扳指，哪知老板说道扳指才五十元，随从马上告诉许愿，皮特先生要的是尖儿货，随后许愿拿出几件玉器，并向两人一一介绍，最终告诉两人，所有东西加起来要三千英镑。皮特先生的随从拿出钱交给许愿后，拿出一个箱子，皮特先生从中拿出一系列工具开始对几件玉器进行检验，并且挨个说出几件玉器的仿制特点，很明显就是一名专家，检验过程中还将几件玉器摔个干净。
在日本东京，细川先生和加奈小姐都出现在研究所六十周年的酒会中，细川听闻加奈要去往中国，加奈解释道只是为了完成自己爷爷的愿望，而细川却说道她是为佛头的事儿，并提醒她自己可以给她提供帮助，并表达了自己对加奈的爱意，加奈提醒细川别忘了自己是内务大臣的儿子，告诫他像正常男人一样尊重自己。此时一名女子潜入藏馆，准备盗取佛头，却被守卫当场杀死了，加奈的随从提醒加奈，当务之急应该抓紧时间去中国，并且罗局可以帮她找到许家后代，加奈知道，自己只有找到许家的后人，才能完成自己想要做成的事。
许愿在店中正在给自己的父母上香，随后便自饮自酌，并祝贺着自己生日快乐，刚端起杯子，便进来一位叫方震的男子带着两个人，将许愿蒙着眼带到西山附近，在这里许愿见到了罗局，罗局见到许愿便知道他已经猜出自己到了哪儿。罗局请许愿到这里只想请他帮个忙，在古董行有五脉一说，所谓五脉就是，古董行有人做旧，就有人掌眼，掌眼的人不少，但是能独树一帜，流传至今的不多，长久以来就形成了五条鉴宝源流，他们鉴的就是天下的宝，掌的就是古董行的眼，五股源流汇集一起就被称作明眼梅花，也叫五脉。
许愿不懂罗局说这些的含义，罗局告诉许愿，他们许家就是五脉之一，他许愿就是五脉白门的唯一血脉传人。而许愿自己都不知道这些事情，随后罗局带着许愿说要给他介绍几个朋友，在去往的路上，还碰上了一名让许愿眼前一亮，却对许愿爱答不理的美女。罗局将许愿带到一个饭桌前，并向众人介绍，许愿便是许一平的儿子，接着又向许愿介绍了五脉其他前辈，其中有玄门家长药来、红门家长刘一鸣、青门家长沈云琛、黄门家长黄克武，并告诉许愿，刘一鸣现在是五脉的会长，许愿向几位家长纷纷问好。
刚才碰见的姑娘黄烟烟也在其中，另外还有沈家的公子沈君和药家的二公子药不然，许愿发现药不然便是上午的皮特。几位老前辈都不承认许愿是五脉中人，黄克武告诉他，他的爷爷许一城是个大汉J，当年将武则天明堂玉佛的头盗卖给日本人，导致国宝流失在外，他的爷爷将五脉的信誉毁了，并且当年许家因为通敌叛国，已经被逐出五脉。许愿对这些事儿毫不知情，但依旧感激黄克武能将这些事告诉他，随后便告辞要走。此时罗局拦住许愿，问许愿想不想给他爷爷平反，刘一鸣也说道此事或许有蹊跷，就看许愿能不能把握机会，沈云琛说道事发当时，许一城从来没有抵抗，至死也没有辩解一句，这些种种都很奇怪。
许愿对自己的爷爷不知一丁半点，而罗局今天找他来的目的就是想让许家重回五脉，黄克武说道让汉J的后代重回五脉，自己就第一个不同意。罗局说道许家衰败以后，就由黄家执掌了白门的生意，所以黄老是铁了心，不打算让许家重新爬起来了。黄克武表示自己松口可以，要么许一城没做过这件事，要么许愿就把玉佛的头拿回来。
许愿当场表示自己没这个能力，罗局告诉众人，自己收到东京木户加奈的一封信，也就是木户有三的孙女，而木户有三就是当年佛头的买家。木户加奈在心中说明，将则天明堂玉佛头，归还给中国，众人纷纷高兴这是天大的喜事，罗局也表示将在一个月以后举行盛大的佛头归还交接仪式，但木户加奈唯一的要求就是要有许家的后人，参与交接仪式。五脉家长纷纷表示不知木户加奈是何用意，许愿也表示自己不愿参与这种大事儿，说罢便转身走了。罗局送走许愿后，交给许愿一份报纸让他收好，并告诉他有些事需要明天单独交代，佛头案也没那么简单。
许愿回去后，便在路边吃起了羊肉串，结果边上有一群人吵了起来，一个家长领着孩子，不小心弄坏了一家店的里的文物，那是一枚小印章，古董店老板要讹诈那家长一万元，却被许愿用一根细线验出了真假，殊不知远处的药不然和黄烟烟都在看着他，发现他果然是扮猪吃老虎。
许愿来到一所学校，他回忆到当年自己的父亲许和平被人冤枉拿走了元青花，而另外有一部分学生相信许和平是清白的，最终两方人大打出手。一名学生伺机拿着一块砖头将许和平砸到在地。
加奈小姐抵达中国后，接应她的人就将许愿的资料交给了她，随后她便去了大使馆。刘一鸣陪着罗局钓鱼，两人都已经知道了加奈到达北京的消息，但加奈是私下行动的，刘一鸣猜想她一定有别的目的，所以建议交接仪式有个第二方案。另外一个很重要的原因就是担心许愿的能力，怕他没有学好《素鼎录》上的鉴宝手段，另外刘一鸣说道黄克武由于生意，不愿许家重新振作，担心许愿和《素鼎录》已经暴露，四悔斋也不会太平。罗局告诉刘一鸣，自己已经派方震等人前去保护，许愿现在就是个诱饵。
黄克武和药来也在一起商量着昨天的事儿，黄克武说道昨天让罗局和刘一鸣摆了自己一道，认为这次是冲自己来的，药来也分析到他们现在找到机会把许家又拉回了了，但是又想到木户家如果肯归还佛头也算一件好事，但黄克武却认为这件事有人别有用心。黄克武又说道许和平的事还没完，现在又冒出一个许愿，药来本来认为许愿没学到许家的真才实学，但黄克武却认为，许家的《素鼎录》是独一无二的绝学，许愿应该不会轻易丢下。
罗局又请来了许愿，向许愿讲述了佛头交接的重要性，但许愿始终认为自己没这能耐，仍然坚持拒绝罗局。罗局给许愿看了一封匿名信，信上说道这次日本人归还的佛头是假的，如果按信上所说当年他爷爷给日本人的佛头是假的，那么许一城就可以轻松的翻案了，但这又与许一城被捕后毫无反抗相悖。罗局分析到这里面有两种可能，第一佛头是真的，第二就是背后还隐藏着一个大秘密，并且罗局告诉许愿，他父亲的死，也与调查佛头案有关。
方震等人丝毫不松懈的盯着许愿的四悔斋，这时一名男子东张西望的趁着他们被一辆车挡住视线而进了四悔斋。这名男子看到许愿在熟睡之后便打开保险柜拿走了里面《素鼎录》。此时许愿已经醒了过来，大喊一声抓贼，门外方震等人便开始追赶，而最后却是黄克武的孙女黄烟烟及时赶到将贼抓住的。方震想要带走从贼身上搜出来的《素鼎录》，许愿嬉皮笑脸的应付到让他尽管拿走，这是他自己的手抄本。
随后方震将这件事报告给了罗局，罗局叮嘱他这件事非同小可，让方震他们务必审问小偷的来历。方震将小偷带回去之后，调查出这个小偷叫顾明飞，是顺通车行的司机，而这两天他接待过一个日本客户，就是木户加奈。此时加奈正要出门去见罗局，随从告诉加奈，司机的电话一直没人接，方震此时来到跟前，将加奈带到了罗局的办公室。
罗局将佛头交接仪式的时间告诉了加奈，加奈告诉罗局，佛头目前还在东京，这次没有带来。加奈补充到，佛头目前在东亚研究所，所以很多细节都要跟研究所对接，这次跟罗局见面就是要当面确认一些事。随后罗局将顾明飞的照片给加奈看，加奈也认出了这是她到北京的司机，但是对顾明飞盗窃的事却不知情。随后加奈接着说道，佛头是因许一城老先生而起，自己的爷爷留下遗愿，要向许家后人致歉，并共同完成交接，罗局本想提出换人，但却被加奈一口拒绝。
罗局打电话找要不然，想请他帮自己一个忙，而此时的许愿却在收拾东西准备离开北京，一边收拾还一边唠叨着不入鉴古行，远离五脉怎么就这么难，可是刚打开门，就碰见了药不然。药不然想跟许愿赌一把，于是带他来到自己的私人研究所，里面陈列着各类鉴宝仪器，为了这个赌局，药不然请来了考古研究所的郑教授。
郑教授向两人介绍规矩，桌子上放着几件价格不菲的古董，要求两人只能看，谁选的东西价格高，谁就获胜。两人的赌注是，药不然如果赢了，许愿就要听药不然差遣，许愿如果赢了，拿许愿就说什么是什么。本来许愿选了一尊佛头，而药不然选了一个官字的茶碗，就在郑教授宣布佛头价值五万，茶碗价值八万时，许愿根据佛头颈部切口，向众人解说这佛头是坐坛说法宣讲佛，郑教授也承认自己看走眼了，价值最少十五万。就在药不然准备认输时，许愿摔了佛头，并告诉众人佛头是赝品。郑教授说道这是黄家瑞缃丰的东西，怎么会是假的，此时黄烟烟也在远处看着这场赌局，黄烟烟身边的人也质疑着，自家的铺子怎么会有赝品。
药不然拽着许愿来到瑞缃丰，找到瑞缃丰的掌柜质问谁卖的假货，掌柜不承认自己卖过假货，结果药不然让掌柜当场把柜台上摆着的佛头拿过来给许愿，许愿告诉掌柜有一种火沁法，就是通过大火烧制，可以将假佛头看起来有上千年，但是真佛头摔下去只能四分五裂，假的就跟钢化玻璃一样碎成渣了。就在药不然要将手中的佛头摔到地上时，黄烟烟赶了过来，黄烟烟亲手摔了自家的佛头，结果跟许愿摔的一样是假的，看表情黄烟烟自己都不知道自家会卖赝品，最后按照规矩封了铺。
黄烟烟告诉两人自己一定会追查到底，随后药不然告诉许愿，刚才的赌局自己就是想看一下他的实力，并且已经录了像，黄烟烟也说道这是让许家重回五脉戴罪立功的好机会。许愿听到这一番话，想到还是五脉的事儿，便告诉两人许家不准备回五脉，就在这时旁边几个施工的掉下来一根棍子，许愿及时推开了两人，自己被砸了一下，许愿告诉两人自己这就算是戴罪立功了，说罢便转身走了。
许愿回到家中，方震来到家中，邀请他明天去见一下木户加奈小姐。晚上黄烟烟来到黄克武的房间，黄烟烟告诉黄克武瑞缃丰的事儿，黄克武告诉她，那件事自己会查清楚，五脉内战，靶子就是自己的黄家。黄烟烟告诉黄克武，根据她的观察，许愿已经学会了《素鼎录》里的鉴宝手法，而黄克武现在担心的是许愿会把瑞缃丰的事情说出去。就在这时，黄烟烟接到罗局的电话，罗局想让她和药不然陪许愿去见木户加奈。
第二天上午十点，三人相约一起见到了木户加奈，但许愿一眼就发现，他们见到的并不是加奈小姐，原来八九年七月美国文物考古学杂志刊登了一篇文物包浆量化的论文，作者就是木户加奈，而论文旁边也配有她的玉照。说罢真正的加奈推门而出，加奈解释道自己一直对许家后人好奇，所以才想到如此拙计。正说着北方日报的记者闯了进来，众人都很费解这是谁的安排，药不然愤怒的拦住众人，并摔坏了记者的摄像机。
经过药不然的质问，才知道记者是药来和黄克武找来的，药不然拿走照相机交卷并赶走了这帮记者。加奈表示希望许愿能跟参加佛头交接仪式，因为自己的爷爷留下遗愿，这件事情背后没那么简单，一定要有个了结。但是许愿却认为众人是在利用自己，阴阳怪气的说了一堆抱怨的话，最后木户加奈询问许愿，他就没有怀疑过许一城是被愿望。加奈给许愿看玉佛的照片，是典型的明清时期造佛的特征，所以武则天的明堂里会供奉着上千年后的玉佛头像，只能说明许一城送到日本的佛头是赝品。
加奈感叹道，因为这枚佛头，许家背负了半个世纪的骂名，但徐老爷子当时为什么这么做，却没人知道了，加奈给许愿看了自己爷爷生前的一本笔记，但却是加过密的，这本笔记只有许家的后人才能解开，许愿拿起笔记本，加奈继续说道，一个月后佛头交接仪式，全球各大媒体参加，到时候一旦盖棺定论，就再也没人可以为许家翻案了。这时，许愿说道自己手中拿的笔记本用的是不等距位移密码，民国的时候很常见，但是涉密者会使用秘钥，如果不知道秘钥，自己也没办法，加奈又给许愿看了当年许一城跟自己爷爷唯一的合影。
五脉和罗局共同开始讨论佛头交接仪式，罗局将现在佛头可能是赝品的情况通知了大家，并告诉众人这次交接不仅是文化领域的事儿，更上升到了两国外交问题。许愿说道自己也有些疑问，佛头的疑点都是木户加奈提出来的，但是加奈为什么不先去鉴定佛头的真假，就决定要归还佛头，并且加奈为什么要将这些疑点刻意让自己一方知道，那封匿名信会不会也跟加奈有关系，相较佛头真假，木户加奈更关心佛头案本身，而且从言辞中，她也坚信许一城当年是被冤枉的。
黄烟烟提出，只要搞清楚木户笔记，弄清楚当年的佛头案，佛头的真假也就清楚了。散会后药不然本想叫许愿上车，但许愿却想自己走一走，他一个人又来到了父亲任教的学校，却碰到了药来，两人冷嘲热讽的谈论了一番。最后药来告诉许愿，要想查佛头案，就要经历一些事情，也告诉许愿，他和他的父亲虽然表面远离五脉，但其实一直都在盯着五脉，而五脉也从来就不是清净之地，所以让他一定要当心身边的人。
此时加奈的随从告诉加奈，细川先生打电话说要到中国接替她的工作。加奈早已想到了这一结果，所以认为去天津一刻也不能再等了。罗局打电话给加奈小姐，为了昨天会面时出现的记者而道歉，还顺水推舟的询问了加奈对佛头的疑问，加奈说道自己已经出手开始调查这些疑问了，罗局本想为加奈提供一些破解笔记密码的人，但却被加奈拒绝了。