发生在一九九七年岁末的古城西安，沣河派出所老张赴陕西办案，途遇车祸，因抢救旅客失血过多而晕倒，随身携带的六四手枪不翼而飞。
西安市公安局八处（刑事侦查处）受命侦破该案件，在风雪严寒的艰难追踪中，线索扑朔迷离、头绪万千。机智的探警们精心侦破了一起又一起枪案，但均不是该案中丢失的枪。同时，这把枪在古城杀出租车司机、杀货运司机、杀家俱公司老板，连连致死人命。公安干警与一群心狠手毒、狡猾奸诈的凶犯斗智斗法，使得凶犯在随后试图抢劫金融机构、绑架勒索服装厂老板等犯罪活动即将得手的危急状态下，由于防范严密和布置得当而功败垂成。
时至九八年三月，美国总统克林顿即将访华，第一站定在西安，四月份先遣队就将抵达古城。公安部下死命令，必须在三月底破获枪案。市公安局加大追捕力度，火车站军警大围捕，西安城半夜全城大清查，查线索至宁夏，追踪迹于上海，凶犯终于稳不住阵脚，企图杀掉当时卖枪人以灭口而后远走高飞。 探警们废寝忘食，三天三夜，连连出击，倒毁西安老巢，捕主犯于北京，擒首犯董雷于武汉，赶在三月二十九号胜利破案。此时离公安部要求仅差了两天，从丢枪起算整整四个月。
该片跌剧情荡起伏又环环紧扣，场面真实感人，发案现场、案情分析会、抓捕场面非常逼真，无任何作秀，剧中人物朴实干练，且剧情紧紧围绕主题进行，没有通常警匪片中掺杂的节外生枝、令人讨厌的男女情感剧情。
