《谁是凶手》以海舟市的连环凶案为背景展开。年轻的夏木目睹老师夏金兰在家中遇害，这一幕成为他心中挥之不去的阴影，也让他立志成为警察追查凶手。冷小兵在第一次出警面对凶手时，因胆怯未能开枪，致使凶手逃脱，这成了他的心结。沈雨是心理医生，她看似有着正常的生活，实则父亲沈海洋在当年的案件后失踪，而她还不断收到父亲寄来的礼物。随着调查深入，三人的命运交织在一起。冷小兵和夏木重新调查旧案，沈雨却在暗中干扰调查。他们在抽丝剥茧的过程中，逐渐揭开了隐藏多年的真相，也让凶手浮出水面。