《打黑重案组》故事发生在南方市，当地的公安局打黑重案组遭遇到一桩棘手案件。在破案过程中，重案组受到各种各样的阻挠，案件侦破几度中断。但公安局长和乾警们不为困难所阻，不顾自己和家人所遭受的苦痛，坚持调查最终查清案情，一举打掉了南方市的黑恶组织。2006年初秋，滨州市、香港乔氏地产公司驻滨州市项目代表郑天京被人在住所谋杀，他的尸体当晚被埋进了工地垃圾堆中……市公安局长陆啸天(卢奇饰)命刑警支队重案组长刘英来(祝延平饰)率重案组成员姚晃(吴樾饰)、依蔓(李依蔓饰)和飞飞(马丁诺饰)赶到案发现场投入侦查工作。重案组严格对死者死亡时间保密，发现死者与龙心集团董事长张伟及其部属有密切联系。张伟出身黑社会团伙，掌控滨州市黑白两道……同时，被刘英杰逮捕的杀手大脚(李槐龙饰)从服刑地新疆脱逃，潜回滨州市，被老大张伟窝藏起来。大脚仇视刘英杰，打算干掉刘英杰……重案组民警李晓(于龄童饰)和派出所民警联手捉拿大脚，大脚老奸巨滑溜掉。张伟得知大脚出外生事，将他训斥一顿，命他在密室上网，不准外出……
一起偶发的凶杀引出了一桩历时数年手法独特的连续杀人案。瞬间，整个云港市笼罩在人人自危的恐怖气氛中。老刑警刘宝生（杜源 饰）请缨担任侦破工作，他带着警员周马（林熙越 饰）一起请教犯罪心理学家陈俊威（王志飞 饰），以期获得罪犯心理特征。最终，他们把怀疑的目光投向因家族利益分争导制心理扭曲的石隐（祖峰 饰）身上。审讯期间，石隐自相矛盾的供述引起刘宝生的怀疑，不久，石隐在监号中自杀，案件一时陷入迷局。刘宝生采用瞒天过海计独自外出调查，很快掌握了嫌疑人的证据，他就是指导破案的陈俊威。陈面对指控，坦然承认了最后一次作案，数年前的一系列谋杀一概否认。周马以其人之道还治其人之身，他用陈教他的方法对其展开了心理攻势......
