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重案Ⅵ组成员包括曾克强（李成儒 饰）、季洁（王茜 饰）、江汉（董勇 饰）、白羚（高榕 饰）和黄涛（张林 饰），前三位在破案一线工作多年，后两位刚跨出警校大门。他们在局长（张潮）指示下，侦破了一起起凶杀、爆炸、投毒、绑架、抢劫、截肢……案件。但神勇冷面下，五人亦有柔情和心事。
曾克强某次侦案 时因迟来一步令队友被杀，发誓要抓到凶手却总不能如愿；季洁要与男友踏上红地毯前夕，发现他与妹妹有染；白羚和黄涛的侦案知识多来源于书本，实战经验的缺乏常令他们拖整队的后腿……而五人也因性情不一常有矛盾产生。但有案要侦时，五人又总能迅速调整状态，将缉凶视作第一。