在民国时期，全国范围最大规模的军火仓库发生一起令人费解的谋杀事件，死者中枪死亡却不见遗留下任何弹壳，这种名为“鬼弾”的神祕子弹更增添了许多未解之处。此番案件变得扑朔迷离，引起了公众广泛的担忧，并被公认为当时最奇特的疑案之一。此案交给了负责文书工作的警察署吏员松东路（由演员刘青云饰演）去侦办；尽管松东路仅擅长撰写报告而不知武艺也未曾接触过武器运用，但他以敏锐观察力及独特破案方法赢得了破获疑难杂症的好名声。另一名正直热血的老手刑警郭追（由谢霆锋出演），因难以容忍内部腐败问题而出走独立办案，于是两人联手探查起这次诡异犯罪的真实缘由来。