民国时期的上海码头，一艘远洋客轮缓缓靠岸。从巴黎归来的上海名媛苏雯丽(马伊琍 饰)步下舷梯，面容洋溢着归乡的喜悦，终于回到了她日夜思念的上海。与此同时，在胡家别墅内，涵蓉姨妈与冯敏兰正商议即将举办的慈善晚会事宜。丫鬟李巧妹已于日前离开胡家，使另一位侍女小桃子感到十分不舍。胡家老爷胡云朗在浴室中离奇身亡，小桃子成为第一个发现其遗体的人。
苏雯丽刚与前来接船的好友会面，便被不远处巡捕房的动静所吸引。待好友反应过来，她已不见踪影。彼时，巡捕房的汪探长接到线报，称有毒品被藏匿于码头观测塔。行事鲁莽的汪探长未加详查，便武断地命令下属攀上高塔搜查。苏雯丽对此举感到困惑，恰逢中央巡捕房探长罗秋桓抵达现场，向她说明接到毒品藏匿于此的情报。思维敏捷的苏雯丽当即指出，如此显眼的位置绝非藏匿毒品的理想选择。果然，登上观测塔的巡捕仅发现一只鸽子，并无毒品踪迹。
苏雯丽随即向众人阐述自己的分析：线报中“秋分”一词或许暗指“半分”之意。凭借其广博的天文地理知识，她进行了详细推论。罗秋桓接过她的思路，推测毒品可能实际藏于仓库之中。随后进行的搜查果然在仓库内起获毒品。苏雯丽试图进入现场查看，却被恪守规章的罗秋桓阻拦在外。
此时，苏雯丽的好友寻至码头，慷慨的苏雯丽向好友索取不少小费，分发给两名负责驾驶的年轻人。好友邀她前往饭店用餐，席间问及此次返沪的打算。苏雯丽表示尚无明确计划，好友劝慰她莫再沉溺于丧妹之痛。当年其妹苏雯斐失踪一案，因证据不足未能定案，嫌疑人丁如山得以逃脱死刑。此次归来，苏雯丽决心寻得确凿证据，使丁如山认罪伏法，杜绝其提前出狱的任何可能。
苏雯丽应冯敏兰之邀前往胡家别墅赴宴，却意外获悉胡云朗的死讯。她借故使用洗手间，欲进入案发现场。沈警官表示需请示罗秋桓，但苏雯丽坚持进入浴室。仔细勘查后，她将若干物品收入手提包中。随后进入浴室的罗秋桓礼貌地请她离开现场。苏雯丽指出死者生前似有剧烈腹痛症状，建议查验其当日早餐。尽管如此，罗秋桓仍拒绝她参与调查，再次请她离去。离开前，苏雯丽索要了他的名片。
下楼时，苏雯丽注意到丫鬟小桃子神色异常惶恐。她瞥见小桃子房内佣人物品皆备有两份，由此推断胡家佣人应不止一人。罗秋桓察觉她行为可疑，被发现的苏雯丽以寻找洗手间为由匆匆离去。范靖羽前来慰问冯敏兰，苏雯丽则保证将次日晚宴妥善筹备，为贫民募集充足善款。
罗秋桓指示沈警官排查当日清晨所有出现于胡家别墅的人员，包括小桃子在内，并指出胡家佣人数量存疑。苏雯丽将从浴室取得的一包药粉交由好友柳如青(董璇 饰)化验，此时恰有女子因大出血被送至医馆。柳如青认出这又是一起非法堕胎所致的事故，叹息一声便急忙施救。苏雯丽发现运送伤者前来的老宋(徐绍瑛 饰)与小谭正是此前为她们驾车的两人，此次他们送来的伤者是李巧妹。
类似堕胎导致大出血的事件此前已有发生，苏雯丽曾赴警察局报案，但警方表示无能为力。愤慨之下，苏雯丽宣称要亲自追查致使多人丧命的江湖郎中葛老六。当晚，苏雯丽从冯敏兰处得知，胡家确曾有一名叫李巧妹的佣人，因手脚不洁遭辞退。苏雯丽对李巧妹产生怀疑，冯敏兰却认为李巧妹性格极为胆小，恐无胆量杀人。
舞会进行期间，苏雯丽应邀步入舞池。罗秋桓率人前来告知冯敏兰，胡云朗系遭人投毒身亡，砒霜被混入其咖啡中。得知早餐由小桃子准备后，巡捕房不顾苏雯丽的劝阻，将小桃子带回问话。苏雯丽转而怀疑范靖羽，暗中尾随其后，目睹其进入胡云朗经营的荣昌行。
小桃子向罗秋桓陈述，李巧妹已于当日清晨离开胡家，故不可能涉案。但被问及李巧妹离去缘由时，小桃子一时语塞。范靖羽伪装成前往取货的浪荡子弟，然而对方经验老到，识破其并非真正取货之人。
码头事件后数日，苏雯丽逐步展开独立调查。她通过多方渠道了解到，胡云朗生前与数位商业伙伴存在财务纠纷，其中荣昌行的账目往来尤为复杂。与此同时，罗秋桓的巡捕房亦从不同方向推进案件侦办，重点排查与胡云朗有过接触的人员。小桃子的证词虽表明李巧妹清晨即已离开，但其慌张神态仍引起罗秋桓的注意。他吩咐下属进一步核实李巧妹离开胡家后的行踪，并调查其社会关系。
苏雯丽拜访了柳如青的医馆，获取了药粉的初步化验结果。成分分析显示，该药粉含有若干可疑物质，但需进一步检测才能确定其具体性质。柳如青提及近期接诊的多起非法堕胎案例，均指向同一个地下诊所。苏雯丽将这些信息与胡云朗之死联系起来，怀疑其中可能存在某种关联。
冯敏兰主办的慈善晚宴如期举行，苏雯丽以主办方之一的身份周旋于宾客之间。她细心观察每位与会者，特别是与胡云朗有过交往的人士。范靖羽在晚宴上举止得体，但苏雯丽注意到他数次与不同人士进行短暂而隐秘的交谈。罗秋桓亦以调查名义出现在晚宴现场，两人虽未直接交流，却都在暗中关注着对方的行动方向。
小桃子被巡捕房短暂扣留后释放，但要求其不得离开上海。回到胡家后，她整日惴惴不安，苏雯丽多次试图与她交谈，均被其以各种借口回避。苏雯丽转而调查李巧妹的背景，发现她来自苏北农村，在上海并无亲属，离开胡家后下落不明。
罗秋桓方面，调查重点逐渐转向胡云朗的商业往来。荣昌行的账目显示，胡云朗死前一周曾有一笔巨额资金流动异常，收款方身份不明。沈警官带人查阅了相关文件，发现数处签名笔迹存在疑点。与此同时，码头毒品案的调查也有了新进展，据被捕的毒品贩子交代，他们的交易网络与上海多个商行有牵连，其中提及的某些名称引起了罗秋桓的警觉。
苏雯丽通过社交场合结识了《高瞻日报》的记者田凯，后者对胡云朗之死表现出浓厚兴趣。田凯透露，胡云朗生前正在调查一批进口药品的走私案件，可能因此触犯某些人的利益。这一信息与柳如青提供的非法堕胎线索产生了交叉点，苏雯丽开始怀疑胡云朗的死可能与药品走私网络有关。
随着调查深入，苏雯丽发现胡家别墅内部关系错综复杂。涵蓉姨妈虽表面关心冯敏兰，实则对胡家产业有诸多盘算。冯敏兰本人则沉浸在丧夫之痛中，对家族事务力不从心。胡云朗的突然离世使得胡家商业帝国面临诸多不确定性，多位商业伙伴开始重新评估与胡家的合作关系。
罗秋桓在排查胡家佣人背景时，发现除了小桃子和已离开的李巧妹外，胡家还曾雇佣过数名短期帮工，其中一人在胡云朗死前数日突然辞职。该帮工登记姓名为张阿四，但经核查，该身份信息系伪造。这一发现使案件更加扑朔迷离。
苏雯丽决定从葛老六这条线索入手。她通过柳如青的医疗关系网络，逐步接近地下非法行医的圈子。经过多日蹲守和打听，她锁定了葛老六可能活动的区域。与此同时，罗秋桓也接到线报，称葛老六不仅从事非法堕胎，还可能参与违禁药品的流通。
范靖羽在荣昌行的行动逐渐频繁，苏雯丽的暗中观察发现，他似乎在寻找某种文件或物品。某日黄昏，苏雯丽尾随范靖羽至码头附近的一处仓库，目睹他与一名神秘男子会面。由于距离过远，她未能听清对话内容，但用随身携带的相机拍下了会面场景。
案件调查至此，多条线索开始交汇。胡云朗的死因、码头毒品案、非法堕胎网络、药品走私以及胡家内部复杂的人际关系，似乎都指向一个更大的阴谋。苏雯丽与罗秋桓虽各自为战，却在不知不觉中朝着相同的方向推进。上海这座繁华都市的表象之下，暗流涌动，真相正等待被层层揭开。