庄文杰是青城大学法律系的高材生，今年上大四，他酷爱画画，从小受母亲影响，尤其喜欢民国大画家李程一的“睡莲”，他临摹过十七次，对这幅画每一笔画都烂熟于心。学校美术馆举办画展，这幅睡莲就是展品之一，庄文杰每天去看这幅画，而且一看就是半个小时。
这一天，庄文杰再次来到美术馆，径直走到那幅画前，他正在仔细欣赏的时候，美术馆突然停电，十八秒之后供电恢复，庄文杰发现眼前的这幅“睡莲”被人调包。正好保安来巡视，庄文杰立刻向他们报警。
青城公安局刑警队接到报案，立刻展开缜密调查，刑警队长罗坚召开案情分析会，警员苏英详细分析了案情。1987年这幅“睡莲”在美国华侨别墅被人偷走后一直下落不明，直到2001年有匿名收藏家把这幅画捐给博物馆。警员对现场脚印进行比对，除了保安就是来参观学生，没有发现其他外来人员。
罗坚亲自对庄文杰进行询问，庄文杰明确指出李程一的“睡莲”是从外向内画，在叶子将干未干的时候勾勒出叶脉，那幅赝品恰恰相反，而且他发现画轴偏离原来位置一厘米，庄文杰怀疑有人用四向钩用赝品换出真品。警员庞大智觉得庄文杰的嫌疑最大，去年，宿舍同学的电脑被盗，之后不久就被还回来，同学们都怀疑庄文杰偷了，这期间只有他进出宿舍，可走廊没有监控，此事就不了了之，从此以后庄文杰和同学们之间就有了隔阂。庞大智还查到庄文杰的曾祖父和祖父就是有名的大盗，十二年前庄文杰父亲庄耀柏和同伙丁生火偷走了名画“洛神”，庄耀柏在携画潜逃过程中汽车失控，连人带车落入江中，虽然尸体一直没有找到，警方认定他落水身亡。
技术科对那幅赝品“睡莲”进行分析，结果发现落款是庄文杰，而且是用隐形墨水写的，种种迹象都指向庄文杰，苦于没有确凿的证据，罗坚只好放庄文杰回去继续上课。接下来的几天，罗坚多次带人到青城大学美术馆排查，女朋友林芷悦坚信庄文杰是无辜的，庄文杰不想解释太多，还对她冷言冷语，林芷悦很纳闷。罗坚来找庄文杰，让他想想最近有什么可疑的人或事，庄文杰清楚地记得放学回家看到窗户打开了，他不想节外生枝，就向罗坚隐瞒了此事。
罗坚一再表明不会因为庄耀柏是盗窃犯就怀疑庄文杰，提醒他以后小心，不要让不怀好意的人因为庄耀柏找他的麻烦，罗坚知道庄文杰在父母双亡以后经历坎坷，临走只留下意味深长的一句话----“如果想摆脱黑暗，就要努力让自己站到有光的一面”。
好朋友胖头孙听说庄文杰出事了，就对他嘘寒问暖，庄文杰坚信早晚会真相大白。罗坚带警员廖双再次来到青城大学，查到美术馆天花板的一块玻璃被动过，正好对着那幅“睡莲”，警员们就按照庄文杰提供的方法撬开玻璃，用四向钩把画偷走。
庄文杰主动来找罗坚，想再次看一看那副赝品，庄文杰发现那幅画是用投影仪把原画印在纸上，然后再临摹而成，赝品颜色和真品几乎一模一样。罗坚还把画家方老师叫到警局，他闻出画作上有植物颜料许康草的味道，庄文杰认定这是街头画师的作品，他们用许康草让画作的色彩饱和度更好，并以此为噱头兜售，方老师对他的分析赞不绝口。
庄文杰无意中看到一个可疑的年轻人在和林芷悦聊天，他心里犯嘀咕。罗坚来找街头画师了解情况，打听到最擅长画山水风景的是马三，马三这两天接了一个大活没出摊。罗坚来找马三，马三看到罗坚手机里拍摄的那幅“睡莲‘吓得掉头就跑，罗坚不费吹灰之力就把他抓住，马三交代一个自称庄文杰的年轻人打电话给他，重金请他临摹古画“睡莲”，特别提出要在画作上署上“庄文杰”的名字。庄文杰放学回家，他发现门口放的东西纹丝没动，就放心打开门进屋，没想到家里来了三个陌生人。
庄文杰面对三个陌生人很镇静，猜到上次也是他们偷偷来家里，还故意留下他和母亲的合照。来人自称丁生火，他对此供认不讳，庄文杰断定丁生火偷走那幅画然后嫁祸于他，丁生火矢口否认。庄文杰从其他两人的小动作和习惯推断出他们作案的分工，苦苦逼问那张照片的来历，丁生火对他的分析赞不绝口，拜托他帮一个忙，庄文杰坚决不做贼，丁生火一再强调庄文杰是偷盗世家，还把藏在卫生间的年轻人丁伟叫出来，庄文杰一眼就认出他是和林芷悦说话的人，警告他离林芷悦远一点。
罗坚分析有人想嫁祸庄文杰，派警员调取了马三的通话记录，没想到两次都是从庄文杰出租屋的座机电话打出来的，罗坚亲自赶往庄文杰的出租屋。丁生火把那幅真的“睡莲”藏在庄文杰的房间，并且透露他打着庄文杰的名义，利用他家的座机电话和马三联系临摹这幅画，马三现在已经被抓，刑警队警察二十分钟之内就会赶到，丁生火劝庄文杰好好想一想，然后就带人离开了。
庄文杰在房间里四处翻找，终于在厨房天花板上找到那幅真品，罗坚突然来找他，庄文杰吓得赶忙把画放到自己临摹的那堆画下面。罗坚在房间里转了一圈，他想翻看那堆画，庄文杰赶忙引开他的注意力，罗坚了解到庄文杰那两次和马三通话的时间都不在家，一次去攀岩社参加活动，另一次是去买颜料，两次都有证人可以作证，罗坚向庄文杰要家里的座机电话，庄文杰不知道家里还有座机，就打电话问房东，才知道原来的座机太旧拆除了，可电话接口还在。
罗坚发现庄文杰的房间有烟味，庄文杰谎称马桶堵了请人来修，维修工人在家里抽烟，罗坚没有发现任何异常，只好先离开。庄文杰一早去学校，发现丁伟一直在跟踪他，他不胜其扰。罗坚中午收到庄文杰打工的名叫巷子口饭店送来的外卖，里面有丁生火他们四个人的画像，以及那幅真品“睡莲”，罗坚派廖双去请方老师辨认真假，派警员们分头查一下那家外卖平台，以及画像上四个人的真实身份。
丁伟主动提出赞助林芷悦筹办中秋晚会，林芷悦自然求之不得，就和他互留了联系方式，庄文杰看丁伟走远，提醒林芷悦不要再理他。罗坚得知庄文杰去过巷子口饭店，而且快递员直接把外卖送到刑警队，罗坚派人去叫庄文杰，庞大智很快查到了画像中四个人的身份，2007年丁生火和庄耀柏联手偷洛神以后入狱十年，去年刚放出来，雷小飞擅长高层建筑盗窃被判四年，也是去年出狱，王思行向电脑植入木马盗窃钱财被抓，半年前被释放，他们三个人在同一监区服刑，丁伟没有案底暂时没查到他的身份。
庞大智一口咬定庄文杰是盗窃犯，罗坚分析丁生火，雷小飞和王思行联手作案，然后嫁祸于庄文杰，罗坚发现“睡莲”第一次被盗就是庄文杰生日那一天。庄文杰来到厕所，丁伟在那里等候多时，庄文杰情急之下拨通了罗坚的电话，罗坚在电话里听到丁伟威逼庄文杰和他们合作，丁伟发现不对劲，要查庄文杰的电话，庄文杰在口袋里删除了记录，改成听歌模式。
庄文杰要见丁生火，丁伟就给他戴上面罩，还把他的手机没收。罗坚派人调取了学校门口的监控，认出丁伟开车带走了庄文杰，罗坚派人跟踪那辆车。警员跟踪丁伟的车来到一家商场的地下车库，转眼间就不见了踪影，在出口蹲守的警员也没有发现那辆车，罗坚担心庄文杰有危险，派人查地下车库的监控，结果一无所获。
罗坚让廖双联系商场附近的治安联防，让他们去地下车库找那辆车，罗坚发现一辆大货车从地下车库开出来，推断丁伟的车藏在里面，他立刻派人去追那辆大货车。
果然不出罗坚所料，丁伟把车开进大货车，然后神不知鬼不觉离开了地下车库，大货车开到一间修车行，丁生火已经等候多时，开门见山说明自己的计划，他想带人去偷德曜集团的金库，可金库戒备森严，只有总裁廖德同一人能打开，丁生火事先查到廖德同痴迷收藏古画和文物，想派庄文杰把那幅“睡莲”卖给廖德同。庄文杰担心廖德同不敢收，没想到丁生火早已经把庄文杰的照片发给廖德同，并且讲明他是庄耀柏的儿子，廖德同同意见庄文杰。
丁生火派丁伟去庄文杰家里拿画，丁伟知道庄文杰把真画和假画放在一起，担心自己拿错，又害怕落入警方手中，丁生火让庄文杰陪丁伟一起去拿。丁伟开车带庄文杰回家，庄文杰看到桌子上的台布掀起了一个角，猜到罗坚来过，他踩着凳子到天花板上拿出那个箱子，丁伟拿出剪刀偷偷藏在背后。庄文杰拿出画作确认了一下，丁伟发现只有一幅画，拿出剪刀威胁恐吓庄文杰，庄文杰毫不畏惧，搬出丁生火说事，他故意拖延时间去关窗户，藏在窗外的罗坚向他示意戴上箱子上的耳机。
庄文杰把画作取出来装进包里，趁机取走藏在箱子角上的耳机，丁伟没有发现任何异常，就开车带庄文杰离开。罗坚分析丁生火对那幅画另有企图，决定用那幅画当诱饵，他向局长申请下一步行动计划，局长同意他的决定，罗坚事先把那幅画放回天花板，庄文杰读懂了罗坚的暗示，成功和他取得联系。
罗坚通过耳机向庄文杰说明行动计划，叮嘱他注意安全，丁伟开车带庄文杰回到车行仓库，罗坚突然听不到庄文杰的声音，苏英推断仓库内有信号屏蔽系统，罗坚只好派人守在仓库外。丁生火仔细辨认那幅画是真的，庄文杰迫不及待想知道他如何进入廖德同的金库，丁生火拿出德国最新研制的信号干扰器--甲壳虫，把甲壳虫装进那幅画的轴上，只要启动甲壳虫，三十米之内的安保系统设施会自动失灵，丁生火断定廖德同把画放到金库，他担心夜长梦多，派庄文杰立刻带着画去见廖德同，临走还对他千叮咛万嘱咐。
丁伟开车带庄文杰离开车行，罗坚重新和庄文杰取得联系，庄文杰向丁伟打听廖德同和丁生火的关系，故意透露甲壳虫藏在画轴上，罗坚派人查出廖德同的身份，又不能贸然行动，想对丁生火他们人赃并获。庄文杰忍不住大发牢骚，丁伟以为他不舍得那幅画，答应把画给他偷出来。
庄文杰和丁伟一起来到德曜集团，保安仔细搜他们的身，罗坚担心耳机被发现，没想到丁伟恼羞成怒，和保安发生肢体冲突。保安继续搜身，没有发现任何异常，才放庄文杰一个人进去，庄文杰按照丁生火事先嘱托，他要价三百万，廖德同觉得要价太高，就和庄文杰讨价还价，还对他威胁恐吓一番。