租界巡捕房探长追查一桩狙击手连环杀人案，却发现每次自己比凶手快一步到达现场，是因为凶手一直在用他的无线电频道。
1932年的上海法租界，一名神秘的狙击手在三天内连续射杀了三位身份迥异的人——一位银行买办、一名日本商社社长和一个报社记者。巡捕房探长钟朗（人称“火线神探”）负责此案，他与女法医于胜男从弹道分析锁定凶手使用的是德国定制狙击枪。在第四次枪击预警后，钟朗带人赶到现场，只来得及看见远处楼顶一个黑衣背影。他意识到自己的每一次行动都被对方预判，最后发现凶手竟然盗听了巡捕房的无线电通讯，甚至能干扰信号。更惊人的是，狙击手的目标并非随机，三人都是五年前一桩“假币案”的参与者，而那桩案子当年正是由钟朗亲手结案。当凶手公开点名要钟朗在黄浦江边的废弃仓库一对一了断时，钟朗才意识到，对方是为了给当年被误判而枪决的假币案主犯（也是狙击手的亲哥哥）复仇。
本片是“火线追凶”系列中节奏最紧凑、悬疑感最强的一部。狙击手与探长之间的智力博弈全程高能，民国上海的时代还原度极高。反派动机带有悲剧色彩，不是简单的善恶二分，让最后的正面对决充满道德张力。
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