胡山泉被困废墟,被一拾荒的人给救了。胡山泉睡在一家饭店后门,服务员看胡山泉好像精神不正常,怀疑是走丢的,还好心地帮胡山泉给沈雨打电话,让沈雨过去接人。接到电话的沈雨问清饭店地址,决定马上就过去。
沈雨带了剪刀出门,然后给夏木和冷小兵都发了饭店的地址。冷小兵和陈涵很快赶去饭店,交代陈涵在门口盯着,同时向高鹏请求支援,而他则去后门。沈雨来到饭店,她跟夏木碰见,不过两人并没有打招呼。
沈雨看到冷小兵,这时又看到餐车上写着菜名的字,这是胡山泉的字迹。沈雨来到放那些菜品的桌子,这时胡山泉端菜上来跟沈雨打招呼。这么多年了,沈雨第一次见到胡山泉,眼眶含泪,手则摸向包包里的剪刀。胡山泉是一个劲地跟沈雨说他是爸爸,还给沈雨看自己用沈海洋的身份证。
沈雨开口问胡山泉,是不是他杀了父亲沈海洋。这时外面传来警笛声,胡山泉指责沈雨带来警察,沈雨愤怒拿起剪刀捅了胡山泉几刀。受伤的胡山泉跑了出去,只见夏木举着一把枪威胁,质问胡山泉是否还记得夏金兰,与此同时冷小兵也赶到。胡山泉便挟持沈雨,口口声声是沈海洋杀了夏金兰。
冷小兵见胡山泉情绪激动要伤了沈雨,这一次他没有丝毫犹豫,开枪打伤胡山泉的腿救下沈雨。这时,高鹏带队前来支援,要抓了拿枪的夏木。冷小兵解释夏木拿的是饭店的工艺品枪,这次多亏夏木支援,否则抓不到胡山泉,高鹏这才令人放了夏木。
审讯室里,胡山泉根本不承认他杀人,问他就说不记得了。冷小兵让胡山泉看着自己,能不能想起他来,他是做梦都记得胡山泉的那双眼睛。胡山泉记起冷小兵就是当年的小警察,随后道出是哪些人背叛他,这才杀了她们。
胡山泉有严重的自恋臆想症,认为那些姑娘去照相馆找他拍照是喜欢他,跟别的男人结婚就是背叛了他,所以才杀了她们。
胡山泉交代是他杀了宁丽,然后嫁祸给何伟光,这样就能跟沈雨在一起,车祸是他安排,是他弄坏刹车,而沈雨从来没背叛过他,十七年来一直在找爸爸就是在找他,是沈雨给他生活下去的希望。
冷小兵希望胡山泉知道,沈雨找的是沈海洋,不是他,是他把沈雨变成悲剧。胡山泉也交代他杀沈海洋是想代替沈海洋,而沈海洋是在红光照相馆遇害的。
当年沈海洋看见胡山泉杀人,于是跟踪胡山泉乘坐300路公交车来到红光照相馆。胡山泉早就发现沈海洋,然后将沈海洋杀了。当时沈雨去红光照相馆取照片,现在终于明白照片上面为何会有血迹,原来上面是她爸爸的血迹。
胡山泉犯故意杀人罪被判处死刑,海舟案终于破了,冷小兵从未如此轻松过,跟队里汇报与夏木一起喝酒聊天。夏木问起沈雨的情况,冷小兵道沈雨都交代了,伪造证物设计陷害何伟光。
夏木想着沈雨也是受害者,突然觉得沈雨挺可怜的。夏木准备最近回去看姥爷,一直没安葬姥爷,这次回去要给姥爷举办葬礼。案子结了,冷小兵将夏金兰的照片给夏木,这是夏金兰生前最后一张照片。
一切尘埃落定,沈雨也入狱为自己曾经做过的错事负责。夏木去探视,问沈雨是否还好。
沈雨感谢夏木来看自己,夏木就是来告诉沈雨,胡山泉被判死刑,何伟光也醒过来。夏木问沈雨是否后悔,沈雨淡淡开口,她解脱了,问夏木以后还会不会当警察,人的一生只有这么长,希望夏木好好活着。胡山泉被判死刑,冷小兵也终于敢来看望当年牺牲的队友李岚。