网剧真凶难逃剧情讲述罗城某夜，刑警大队突然接到报警电话，有一个小区发生枪案。值班探长大刘和警员孟津赴现场，发现却是个杀狗案。看到别人都在忙大案，立功心切的年轻警官孟津感觉很委屈，但大刘说服孟津对该案进行详细查访。出发之前，大刘的儿子被人在校外打伤住院，大刘却没有时间去看孩子。雪上加霜的是，孟津的女友要求孟津调离刑警岗位，否则就分手。
孟津向女友表示了抱歉，女友含泪离去。此时，市中心医院又发生持枪抢劫案。专案组对弹道进行了分析，大刘等人再一次发现“杀狗枪”的踪迹。医院抢劫案线索渐渐集中在了李成和身上，专案组通过上级在物力财力上的支持，运用科学技术手段、大量排查线索等方式对案件侦破有了新的进展。
