1993年的冬天，祖国的北疆已是冰天雪地，司马农总工程师研制的F2高科技产品已进入攻坚阶段。这时候，在国外学习的妻子梅静娅突然发回了一封电报，说她要在春节前回国，与司马农共度一个团聚的春节。
梅静娅出国三年，司马农无时不在牵挂她，她要回国，司马农一定要去机场接她。但遗憾的是，电报却未表明具体到达的时间。司马农正在犯愁，第二封电报又送到他手中，这封电报上写明到达时间是腊月二十。司马农高兴得满面生辉，请示领导后，亲自开车去机场接梅静娅。
新落成的科技城机场富丽堂皇，司马农赶到时，梅静娅已在候机厅门口等候。“静娅！”司马农激动地叫着跑到梅静娅跟前，但梅静娅却痴痴地望着司马农不说话。司马农提高了嗓音：“静娅，我是司马农！”“司马农！”梅静娅这才兴奋地扑向司马农，抱住他又啃又咬。司马农很感动，扶着梅静娅的腰钻进小车。“司马，我来开车。”梅静娅说着，已熟练地操起方向盘。
司马农愣愣地望着她，不无感慨地想：真是士别三日当刮目相看呀，梅静娅也学会了开车。小车穿草原、越戈壁，晚上9 点钟回到家。屋内适中的热气和茉莉花的芳香，使梅静娅如同一只快活的小鸟，她扑向司马农，勾住他的脖颈：“司马，你看，我给你带回什么礼物？”
司马农看见梅静娅手里捧着一条纯金项链，足有30克重的项链上有颗做工精细的鸡心项坠，项坠里镶有梅静娅的头像，头像上的眼睛一睁一闭，还在活动呢！他还没见过这么精致的项坠，刚要问这是怎么做出来的，梅静娅已把项链挂在他的脖颈上：“项链送给你，带上它你会不知疲倦地工作，因为，项链上就有我的身影。”司马农正要谢过梅静娅，公寓的门铃突然响了。
司马农打开门，见是助手连群。未等司马农开口，连群就说：“司马总，试验出了点问题，您去看看吧！”“什么？”司马农惊叫一声，顾不上给梅静娅打招呼，就和连群匆匆地向试验场赶去。
试验场在科技城的心脏部位，是把一座大山凿空建成。场门口设有三道岗哨，司马农让门卫验过证件后来到现场，工程技术人员早在那里等候他。司马农把试验情况看过一遍，没发现问题，就让工程技术人员暂时休息，自己去资料室翻阅图纸。问题终于从图纸上找出来，司马农修改完毕后看看腕上的手表，时针已指向凌晨4 点。他想回家休息一阵，天亮后再组织试验，但他回到家里，梅静娅还在苦苦地等他。司马农见梅静娅脸上有不悦之色，就把情况作了说明。梅静娅转怒为喜，夫妻俩双双进入梦乡。
司马农睡醒一觉，已经天亮，再看身边的梅静娅，却已人去床空。司马农以为梅静娅早起拜访久别的朋友，也没在意，但一直到天黑，还不见梅静娅回家，司马农这才有点惊慌。他会同连群等人分头寻找也毫无结果，司马农感到问题复杂，不得不向科技城公安局报了案。
公安局刑侦科的于飞科长很快赶到司马农家，察看完周围的环境后，问司马农：“她带走什么东西了吗？”司马农在屋里翻寻一阵，见东西没少，一摸自己胸前，才发现纯金项链没有了，惶恐地说：“静娅送我的一条纯金项链没了！”
于飞凝望着司马农焦急的脸：“你把关于项链的具体情况讲讲。”
于飞听后，喃喃地说：“莫非这项链的项坠会藏有什么……”
科技城公安局把司马农家中发生的事情定为F2案件，成立了以于飞为组长的侦破小组后，向省厅和公安部汇报了情况。公安部当即发出通告，在全国通缉梅静娅，并责令科技城公安局迅速侦破，不能让嫌疑人逃离国境。于飞率领侦破组奔波了十几天，却未发现梅静娅的一点踪迹。
花开两朵，各表一枝。却说东南沿海的三江市有家友谊宾馆。友谊宾馆的女服务员王辉，当晚正在三楼值班，忽听301 房间传来一声尖厉的叫声后，一切又恢复了平静。这时是凌晨1 点钟，王辉急忙唤来保安人员，一同打开301 的房门，展现在他们眼前的是一幅不忍目睹的惨状——301 的女房客胸前插着一把牛耳尖刀倒在血泊中。王辉大惊，立即给三江市公安局报了案。一会儿，刑警队的王平和李波便赶到现场，两人一看受害者的面容，大惊失色，王平说：“这不是全国通缉的那个梅静娅吗？”查对证件，身份证上写着：梅静娅，女，1952年生，住址：科技城10号公寓。
王平和李波感到问题严重，令人将梅静娅送三江市医院抢救，又向局领导作了汇报。不多时，一份传真便送到科技城公安局。科技城公安局的领导急令在边城侦察的于飞赶到三江，也把这一不幸的消息告诉了司马农。
司马农一听梅静娅被刺杀，心急火燎地等到天亮，便搭乘762 次航班飞到三江市。机场距三江市医院10公里，司马农急匆匆赶到医院，值班护士告诉他，梅静娅在402 房间。
护士小姐见司马农失魂落魄的样子，得知他是患者的丈夫，安慰他说：“不要急，医生说她存活的希望很大，只要在两个小时内没有什么意外，就会脱离危险。”护士说完，出去了。司马农听护士这样说，才镇定下来，但一看见梅静娅脖颈上还挂着那条项链，一种说不出的感觉便油然而生。他伸出手去，一把将项链揪下，捧在手中，左看右看，怎么也觉得鸡心项坠没有什么异常。
于飞见司马农先他而到，问过情况后，就对司马农说：“司马总，这一段时间有没有生人来过病房？”“除了医生和护士，没有生人来过。”司马农迫不及待地又把项链拿出来，“于科长，这是那条项链。”
于飞接过项链看后，吩咐一旁的屈浩速送三江市公安局技术科鉴定。屈浩去了，不多一会就回来对于飞汇报：“经鉴定，项链系纯金，未附加异样物品。”于飞脸上扫过一丝冷峻的神情。司马农则有一种解脱之感：“我说只是一条项链嘛！我对自己的妻子还是有所了解的。”
于飞苦笑了一下：“问题不那么简单，抛开项链不谈。十几天前，梅静娅还在科技城，现在怎么会在三江市被人行刺？”
司马农无言以对，于飞让他好好看护梅静娅，自己和屈浩还有另外三个同来的侦察员去三江市刑警队向王平和李波了解情况。
王平和李波还在作案现场进行取证工作，见于飞来了，就把那把牛耳尖刀递给他：“于科长，这是凶手使用的凶器。”于飞把牛耳尖刀拿在手中仔细琢磨，见这刀打制精细，就问一旁的王平：“三江市面有没有谁卖这种刀？”未等王平答话，却听服务员喊于飞接电话。于飞一拿起话筒，就听见司马农急切的声音：“于科长吗？梅静娅不见了！”
于飞听说梅静娅失踪，匆匆赶到402 病房，见司马农像霜打了的茄子苗，蔫塌塌地坐在床头上长嘘短叹。于飞问梅静娅什么时候失踪的？司马农哭丧着脸说，他中午去街上吃了顿饭，回到病房，梅静娅就不见了。值班护士说，中午只有她一人值班，未离开值班室一步，不知梅静娅失踪的情况。
于飞感到案情越来越复杂，梅静娅在昏迷中是不可能自己行走的，一定是有人劫走了她。那么，为什么要劫走梅静娅呢？是不是有什么企图？他们先刺杀梅静娅，以后又劫走梅静娅……“对了！”于飞自言自语，“有人是想把我们的注意力引到梅静娅身上，在我们花费时间、精力围着梅静娅转圈子时，真正的大鱼有可能趁机溜走。这是一个精心策划的阴谋，想牵着我们的鼻子走。”
于飞决定分头出击，让屈浩和其他几个侦察员分头去查访梅静娅的下落，自己则留在三江市与王平和李波从牛耳尖刀这条线索查起。司马农见于飞他们分头行事了，自己留在三江市也没有什么用处，就回科技城去了。
于飞三人向三江市公安局要了一辆车，跑了周围的12个县，也没查出牛耳尖刀的生产厂家，无可奈何，只好又回到三江市。常言道：踏破铁鞋无觅处，得来全不费功夫。回到三江市的那天上午，于飞他们在市府巷遇见一位八旬老翁，老翁接过牛耳尖刀看过一眼后，便蛮有把握地说：“这刀是牛记尖刀，只有疙瘩巷的牛八会做，你们去找他吧！”
于飞他们很快在疙瘩巷找见牛八老人，但老人说：“他的刀铺关门十几年了，这把刀还是十几年前的货。听人说阳山旅游区偶尔有人卖这种刀，你们去那里碰碰运气吧！”阳山旅游区在三江市的南郊，于飞三人很快赶到那里，但跑遍了所有卖刀具的摊铺，都没有发现有卖牛耳尖刀的。于飞准备撤离，却见一个小老头很神秘地走过来对他耳语道：“我猜出你们是公安，街西的汪大龙曾卖过这种刀，不过，你们千万不要告诉别人是我说的。”
于飞谢过老头，找见汪大龙。汪大龙起先不承认自己卖过牛耳尖刀，但听说这刀闯了祸，不得不说实话。他说十天前，有个一只耳朵的青年花100 元要买一把好刀，自己见出价高，就把十多年前自己买的牛耳尖刀卖给他一把。
案情有了突破性的进展，于飞脸上出现喜色。他让王平和李波去公安局查找“一只耳”的下落，自己则找了个电话亭，把案情的进展情况向科技城的领导作了汇报。
第二天傍晚，李波来了电话，说“一只耳”查找到了，他叫侯三，是胡家庙村的一个无业人员，坐过两次牢，半年前才放出来。于飞听说“一只耳”有了下落，立即和王平、李波赶到胡家庙村。胡家庙村是三江市郊区的一个小村落，于飞三人赶到时已是满天繁星，他们悄无声息地摸到侯三家门口，没去敲门，越墙而入。屋里还亮着灯，侯三和一个女人正看电视。
“侯三！”侯三猛一怔，于飞已破门而入，拧住他的胳膊。侯三软塌塌地倒在沙发上。于飞大惊，试图把他拎起，但侯三已经死了。
于飞不知这是怎么回事，急忙问一旁的女人：“侯三怎么会死掉？”女人早吓得哆嗦着说不出话。于飞焦急地问：“快说，谁杀了他？”于飞见女人魂不守舍，缓和了一下气氛：“不用怕，只要你说实话，我们不抓你。”
女人这才断断续续地问：“我……叫李……艳……尼，和……侯三……好上才一个月。”于飞盯着她的眼睛说：“你见过这把刀吗？”
李艳尼愣了一阵，扬起脸看着于飞：“我说实话。这刀是侯三的，他拿这刀杀过人。几天前，一个戴墨镜的大个男人找到侯三，给了他5 万元，让他去杀友谊宾馆301 房里的女客，侯三就答应了。侯三上街买了一把刀，把那女人杀了。他回来给我说这事，我很害怕。傍晚，大个男人又来了，说侯三干得好，他请我俩去吃饭……”李艳尼说着说着脸色突然蜡黄，声音也越来越小。
于飞一见，急忙问道：“大个男人叫啥名字？你们去没去吃饭？”李艳尼还没回答于飞的问话，头一歪也死了。于飞狠狠地在墙上砸了一拳，怨恨自己晚来一步，一条重要的线索就这样不明不白地断了。
尽管于飞一时还搞不清李艳尼和侯三的死因，但李艳尼提供的大个男人是不是我们要寻找的那条“大鱼”呢？于飞思索着，他的传呼机突然响了，传呼机上打出两行汉字：“梅静娅在龙山市医院出现，请你火速赶到。”传话人是屈浩。
于飞心中大喜，梅静娅在龙山突然出现，证明于飞的分析判断是正确的。这说明那条“大鱼”果然把梅静娅作为一条小鱼推到浅水中，吸引他们的精力，而使自己趁机脱逃。那么，“大鱼”为什么要把梅静娅弄到龙山去呢？难道他在打三江市的主意？“大鱼”莫非就是李艳尼说的那个大个男人？这家伙使用了一套连环计，先是借刀杀人，以后调虎离山，再是声东击西，最终走为上计。看来他念念不忘地还是这个三江市——三江市有繁忙的机场和码头，从这里很容易蒙混过关。但狐狸再狡猾也骗不过好猎手，我就给他来个将计就计，稳坐钓鱼船，单等鱼儿来。
方案敲定后，于飞让王平和李波处理侯三和李艳尼的事，自己赶到电话亭给屈浩回电话。于飞把自己的设想告诉屈浩，让他严密把梅静娅控制起来，并要求屈浩积极与院方联系，把梅静娅从昏迷中抢救过来，还要屈浩把梅静娅在龙山的消息告诉司马农。
一切安排妥当，于飞独自一人去了机场。三江市公安局已在机场和码头的要道口布置了便衣，通缉梅静娅的通缉令也张贴墙上。于飞看着通缉令，想着心事。喇叭里响起播音员的声音：“各位旅客请注意，飞往东京的693 次航班开始剪票。”喇叭一响，旅客便拥向进口，一个装扮靓丽戴墨镜的女人走到进口未打住步，却又转身匆匆向回走去。
那女人从于飞跟前走过时，于飞感觉她像梅静娅。于飞狐疑地跟上去，那女人却匆匆钻进一辆夏利出租车驶去。于飞急忙拦了一辆拉达车急追。夏利车似乎发现有车追逐，奔驰如飞，驶入了金元巷的一道红门。
于飞来不及多问，下车后拔腿向红门冲去。推开红门，却见一条幽深的小径，原来这是植物园。于飞顺小径奔跑一阵，望见一片灌木丛，灌木丛后小径分成三条岔道。于飞打量着该从哪条道上追，正在这时，忽听耳畔风响，未等他反应过来，后脑勺上就挨了一棍，倒在地上失去了知觉。
于飞在医院清醒后已是第二天的早晨，他越想越感到窝囊，这简直是一种耻辱。他胸中扬起难抑的怒火，没听医生劝阻，带伤来到灌木丛。他在一簇长青树上发现了一颗纽扣，纽扣是棕色的，上面有一个蝴蝶图案。从蝴蝶纽扣挂在长青树上的情景分析，灌木丛里曾藏过人，而这个人在猛然起身时，纽扣被挂掉。这个人是袭击自己的凶手吗？这个人与那个神秘的女人有没有联系呢？就在这时，王平跑过来告诉于飞：“于科长，盘蛇洞发现女尸！”
盘蛇洞在三江市北边的深山幽谷里，于飞和王平赶到时，李波与护林老人已在洞口等候。护林老人说，他早上在林子里巡视，突然下起了雨，就去盘蛇洞躲避，却见洞里趴着一个女人。护林老人喊了几声，女人不回答，走过去一看，她已经死了。
于飞朝洞里走去，到了女尸跟前，把尸体翻正：“这不是梅静娅吗？她怎么会死在这里？”王平和李波惊愕不已：“于科长，梅静娅不是在龙山吗？”
于飞也感到奇怪，接过王平手中的移动电话呼到龙山的屈浩。屈浩告诉于飞，梅静娅已经脱离危险，司马农也从科技城赶来，正陪着她呢。
与屈浩通过电话，于飞说：“案情比我们想像的复杂，有两个梅静娅在同我们周旋，一个是真，一个是假。友谊宾馆受害的那一个肯定是真的，而眼前的这一个才是劫走金项链、逃离司马农的那个女人。现在可以肯定，两个梅静娅同时被一个凶手控制，这个凶手很可能就是那个大个男人。友谊宾馆的凶杀、梅静娅被劫持龙山、灌木丛的袭击、盘蛇洞的女尸都是大个男人一手策划，他的最终目的是F2胶卷。如果我没猜错的话，胶卷已落入他的手中。”
于飞弯下腰，查看女尸的遗物，从她的上衣口袋内找到了金项链，但鸡心项坠的边缘有明显的剔剜痕迹。于飞把项链捧在手中仔细观察，却听王平在喊：“于科长，女尸手中有东西！”
于飞和王平掰开女尸的手，一粒棕色纽扣掉在地上。“又是一粒纽扣！”于飞说着捡起来细看，纽扣上也有一个蝴蝶图案。“这粒纽扣与我在灌木丛捡到的那粒一样，这说明凶手是一个人。女尸在死前曾与凶手搏斗过，揪下他的一粒纽扣。现在，我们只要从纽扣这条线索去追，必定会抓到真凶。”
从盘蛇洞回到三江市，于飞请王平、李波在迎宾楼吃饭，刚要下几盘菜，一个白胡子老头便走进来。老头身材魁梧，足有1.85米高，他披着一件呢子大衣，奇怪的是，大衣上缺少两粒纽扣。于飞眼睛一亮，对身旁的王平、李波说：“我们寻找的真凶撞上门来，立即抓捕！”
白胡子老头要了一盘米饭正吃得津津有味，却感觉有人向他走来，嚯地一下站立起来要逃走，于飞三人像猛虎扑食，将他扑倒在地。
白胡子老头被压在地上拼命挣扎，不料胡须磨掉一块。于飞一见，就把留下的那一大块一扯，雪白的胡须全掉了。原来胡须是假的，而他却是一个左眉有块黑痣、满脸凶相的中年人。
于飞笑道：“哈哈，没想到吧？”黑痣人绝望地趴在地上，歇斯底里地狂叫：“你们为什么抓我？我有外国护照！”于飞让王平、李波将黑痣人从地板上拎起：“我们抓的就是你这个外国人。”黑痣人高声喝道：“凭什么？”于飞把两粒蝴蝶纽扣在黑痣人眼前一晃：“就凭这个！”黑痣人见于飞捧着他的两粒纽扣，脸上掠过一丝惊恐的神色。于飞断喝一声：“快把F2胶卷交出来！”
黑痣人一听于飞让他交出F2胶卷，直勾勾地盯了于飞一阵，突然把头一歪，咬住自己的左衣领。于飞一惊，跳过去扳住黑痣人的头颅，但已晚了，黑人吞下毒药自杀身亡。于飞懊恼地在黑痣人身上搜查几遍，也没发现他所断定的微型照相机和F2胶卷。是于飞推断错了吗？这真是个谜呀！
于飞见F2胶卷未找到，黑痣人也死了，心情烦躁地让王平和李波把黑痣人的尸体送往三江市殡仪馆，自己则重新来到盘蛇洞，想在洞里找到一点蛛丝马迹。他一直在盘蛇洞搜查到太阳偏西，也无丝毫收获。于飞在洞中踱着步，王平却急呼他速去殡仪馆。于飞驱车赶到殡仪馆，王平神色紧张地迎上他说：“于科长，黑痣人的尸体不见了！”“啊！”于飞顾不得多问，赶到停尸房，四处搜查也无踪影。“快，我们去机场！”于飞喊着，驾车向机场驶去。
于飞三人来到机场，急忙向候机厅冲去，却见屈浩、司马农、梅静娅和一个怪异女人向他们走来。司马农一见于飞，老远就喊：“于科长，感谢你神机妙算，保护了静娅。静娅也要回报你一次，她抓住了夏盖力。”
于飞不明白怎么回事，愣怔未语，却见司马农扯下怪异女人的“头发”和面纱——“哦，黑痣人！”于飞惊叫一声问道：“这家伙不是死了吗，怎么……”
梅静娅说：“于科长，他叫夏盖力，能吞下一种骤死药装死，但几小时后就会苏醒！”“哦，原来是这样！”于飞惊叹着走到夏盖力跟前：“看你还能耍什么花招？把胶卷交出来吧！”
“哈哈哈！”夏盖力突然狂笑起来，“我很佩服你的判断能力，只可惜胶卷你是得不到了！”梅静娅站在夏盖力面前怒气冲冲地说：“别高兴得太早，你这个强盗、恶魔！于科长，请检查他的牙齿！”
于飞急令王平、李波、屈浩按住夏盖力，自己掰开夏盖力的嘴，果然从两排牙齿中剔出一颗假牙，凿成空洞的假牙里完整无缺地存放着微型相机和拍摄的F2胶片。于飞激动地握住梅静娅的手：“太感谢你了，梅静娅同志！”夏盖力无可抵赖，只好交待了他的作案过程。
原来，夏盖力是个外籍华人，因在中国国内犯过案，潜逃国外后被B 国L 公司的老板雇佣为保镖。L 公司是世界上实力雄厚的财团，老板野心勃勃，企图以自己雄厚的财力控制整个世界市场。为了L 公司的经济利益，他便想把F2的生产技术盗窃过来以自己公司的名义打出去。这样不仅会使他的公司再创辉煌，而且企图扼制中国科技发展的势头。于是，他派出情报人员多方探查，制定了周密的盗窃方案。当获悉F2高新技术的发明者司马农的妻子梅静娅正在B 国学习时，当即委派自己的保镖夏盖力全面负责，要钱给钱，要人给人，从梅静娅身上打开缺口，尽快把F2搞到手。
夏盖力接到老板的指令，不敢怠慢，以同乡的身份接近梅静娅，但梅静娅决不会做出有损国家利益的事，夏盖力便想出了以假乱真之计。他收买了一个叫倩倩的女人，整容后与梅静娅的模样不差分毫，且偷拍了梅静娅的生活录像，让倩倩仿照，经过训练，倩倩几乎变成梅静娅了。这时，梅静娅在国外学习期满，就给司马农发去电报，说她赶在春节前回国，具体哪一日倒未确定。夏盖力偷看了梅静娅的发电稿后觉得有机可趁，紧接着就给司马农发了第二封电报，并表明到达时间是腊月二十。然后急令倩倩在腊月二十这一天飞到科技城。倩倩临行前，夏盖力请工匠特制了两条项链，一条送给梅静娅，一条由倩倩佩戴。在倩倩佩戴的那枚鸡心项坠里，夏盖力安装了微型照相机。而送给梅静娅的那一条，梅静娅起初根本不接受。夏盖力花言巧语迷惑了她，梅静娅见盛情难却，只好收下，但一定要给夏盖力付钱，夏盖力也就收了。
倩倩来到司马农身边，假装把项链送给他。当微型相机拍照了F2的资料后，倩倩趁司马农熟睡之机盗走项链连夜脱逃，飞到三江市与夏盖力会合。这时夏盖力一直跟踪梅静娅，因从国外飞来的航班要在三江市转航，梅静娅到三江后暂住友谊宾馆。夏盖力见倩倩已获成功，就抛开梅静娅，准备带倩倩脱逃。但机场、码头四处贴有通缉“梅静娅”的公告，公安人员已把交通要道严密封锁，脱逃受阻。夏盖力就想把公安人员的注意力引到梅静娅身上，他雇佣了侯三刺杀梅静娅，但却不让杀死。侯三刺杀梅静娅后，夏盖力又以请吃饭为名，在饮料里放下喝了24小时后的致死药，要了侯三、李艳尼的命，又买通了几个人从三江医院把梅静娅劫持到龙山市，以达到调虎离山之目的。谁知，料事如神的于飞将计就计，使夏盖力同倩倩第二次进机场，露了马脚，被于飞追踪。夏盖力便埋伏在灌木丛中想置于飞于死地，没想到惊动路人。夏盖力逃跑后，越想越觉得倩倩是个累赘，就把她骗至盘蛇洞扼杀。扼杀倩倩后的夏盖力从鸡心项坠里剔走微型相机和F2胶卷，为掩盖真相，他又把项链装进倩倩的上衣口袋，但他没有注意，倩倩在与他搏斗时揪掉了他的一粒纽扣。
扫除了一切障碍后，夏盖力觉得天衣无缝，就化装成一个白胡子老头。这一次，他总认为不会再遇到什么麻烦，但丢掉的两粒纽扣却送他入了鬼门关。他吞下药丸骤然死去，也确实蒙骗了于飞，但他怎么也不会想到，他从殡仪馆逃出，化装成女人，混进候机厅后，却被从龙山赶来的梅静娅识破。梅静娅并未痊愈，但她为给于飞提供破案线索，带伤赶到三江。
丧心病狂的夏盖力，蛮以为自己会轻而易举地完成老板交给的任务，以实现升官发财的美梦。但在机智勇敢的中国公安人员面前，他只是一条啃咬树叶的毛毛虫，固若金汤的中国边防线，就是一只可疑的苍蝇也休想飞出去！