1937年北平，案犯许一城因借考古为名，勾结日寇木户有三，盗卖传世国宝则天明堂玉佛头，依据中华民国刑法被判处死刑。
1995年北京潘家园，四梅斋老闆许愿(夏雨饰)正剁着肉馅，赶跑了几个想要偷书的小孩，然后坐下有滋有味地品尝着自己包的饺子，这时店里迎来一个富家公子模样的人物，随行人员介绍说他叫皮特，是英格兰华侨，随行人员让许愿拿出店里宝贝来给他们掌掌眼，许愿见有买卖可做，就兴奋地拿出了他所谓的镇店之宝，三件宝物被皮特全部买下，然后他拿出专业鑒宝工具，一件一件指出了这三件宝物都是不入流的赝品，就是放到地摊上都也无人问津，掷地摔碎后皮特带人离去，许愿笑纳钱款后却若有所思。
日本东京东亚研究所六十周年庆典，细川先生与木户加奈正在交谈，细川欲轻薄木户加奈，被她拒绝并指责，提醒他别忘了他是内户大臣的儿子，希望他像正常男人那样尊重她。有一个着红衣和服的女子闯进秘室，女子用专业工具割断了保护玻璃，把手伸向了玉佛头，却触动了开关，护卫们沖了进去，与女子战至一起，最终红衣女子被击杀。助理提醒木户加奈要抓紧时间去中国了，木户加奈让她询问北京的讯息并抓紧时间进行联络。许愿给老爸老妈上香，表示今年又让他们失望了，目前自己还是一个人，争取明年为他们娶妻生子。他一个人倒上白酒，祝自己生日快乐，这时有三个人推门进来，领头的人告诉他自己叫方震，让许愿跟他走一趟，并告诉他这是上头的命令，对于许愿的提问他表示无可奉告。许愿最终还是被蒙上眼睛带上了他们的车，他被带到一处幽雅僻静的地方，有一位外表肃穆的领导出面接待了他，让他叫自己罗局，罗局表示情况特殊多有冒犯，直言这次请他来是想让他帮个忙，问他听说过“五脉”没有，得到否定的回答后，他简单跟他介绍起“五脉”的由来：在古董行，有人做旧，就有人掌眼，能够做到独树一帜流传至今并不多见，长久以来就形成了五条鑒宝的源流，鑒的是天下的宝，掌的是整个古董行的眼，五股源流汇集在一起被称作明眼梅花，也就叫“五脉”。许愿不明就理，罗局告诉他许家就是五脉之一，而他就是五脉白家唯一的血脉传人。许愿被罗局一番话震惊了，但还是不相信他所说的话，罗局让他跟自己去见几个人，也许他就会明白一些。
罗局给他介绍了五脉的几位前辈，有红门家长刘一鸣，黄门家长沈云琛，玄门家长药来，黄门家长黄克武，在罗局介绍的与许愿平辈的几个人中他见到了早上到他店里的药不然，他马上意识到他是去试探自己的。许愿刚刚坐下，却被黄克武一番抢白和指责，特别是提起许愿的爷爷许一城，说他是卖国通敌的大汉奸，把玉佛头卖给了日本人。许愿不想在从中掺和，藉故想要离开，罗局拦住了他，问他想不想给爷爷平反，许愿站定，听前辈们谈起当年爷爷所经历的事，他有些犹豫。罗局表示今天请大家来的一个目的，就是商量让许家重回五脉的事，黄克武第一个站出来反对，罗局当即意有所指地说，自许家衰败以后黄家就掌管了白门的生意，看来黄老先生是铁心不想让许家回归了。黄克武却表示他做人做事光明磊落，想让他鬆口不难，除非做到两件事情，一是许一城没做过这件事，二是许愿能把玉佛头拿回来。许愿表示自己没有那个能力，转身要走，罗局再次拦住了他，让方震拿来一封来自东京的信，告诉大家信中提到木户家族决定归还玉佛头，但有一个要求，要由许家的后人参与交接仪式，他表示这也是自己把许愿找过来的主要原因。许愿表示今天大家说的事自己是第一次听说，也不想参加什幺交接仪式，用不着自己去丢人现眼了，随后他转身出门。上车前，罗局交给他一份报纸，说有些事情明天再告诉他，佛头案也并非他想像中那样简单。
许愿有些郁闷，就独自来街上吃烤串，听到旁边有人在用古玩讹诈别人，就在卖方想动手打人的时候，许愿拦住了他，并出手证明被损坏的是假古玩，他出手乾脆利落，颇有专业大家风範，赢得了围观民众的阵阵掌声，也让随之而来的药不然和黄烟烟感叹许愿是扮猪吃老虎。
夜晚，风雨交加，许愿一个人在屋里看着罗局交给自己的报纸，上面记述着爷爷当年发生的事情，他表情严峻，神色凝重，似乎要做出一个重要的决定。

　　许愿来到父亲许和平曾经教书的学校，他想起自己小的时候，父亲被人冤枉拿走了元青花，最终在两伙学生对打中，父亲被一名学生用砖头砸到在地。
木户加奈小姐刚下飞机，迎接她的人就将相关资料交给了她，她表示先大使馆再採取下一步行动。五脉主席刘一鸣陪着罗局钓鱼，两人已经知晓木户加奈到达北京的讯息，因为不是官方行为，刘一鸣猜想她一定有别的目的，另外他很担心许愿的能力，怕他没有学好《素鼎录》上的鑒宝手段。在言谈中刘一鸣提到黄克武由于生意，不愿意许家重新振作，从而担心许愿和《素鼎录》已经暴露，四悔斋也不会太平。罗局让他放心，自己已经派方震等人前去保护，许愿现在就是个诱饵，看哪条鱼先跳出来。　　黄克武和药来也在一起商量着昨天发生的事情，黄克武表示让罗局和刘一鸣摆了自己一道，认为这是沖自己来的，药来也分析到他们现在终于找到机会把许家拉回五脉了。黄克武认为这件事有人别有用心，许和平的事还没完，现在又冒出一个许愿，药来认为许愿从昨天的表现上看并没学到许家的真才实学，但黄克武却道，许家的《素鼎录》是独一无二的绝学，许愿应该不会轻易丢弃。
罗局再次请来许愿，向他讲起佛头交接的重要性，但许愿始终认为自己没有这份能耐，很坚定地拒绝罗局。罗局拿给许愿一封匿名信，信中提到这次日本人归还的佛头是假的，而如果按信中所说当年他爷爷给日本人的佛头是假的，那幺许一城就可以轻鬆的翻案了，但这又与许一城被捕后毫无反抗相悖。罗局分析到这里面有两种可能，第一佛头就是真的，第二是背后还隐藏着一个不为人知的秘密，随后罗局告诉许愿，他父亲的死也与调查佛头案有关。
方震等人紧盯着许愿的四悔斋，同事发牢骚说许愿的待遇都快赶上领导人了。这时一名男子趁着鬼鬼祟祟并趁他们视线被阻进入了四悔斋。他看到许愿熟睡后便熟练地打开保险柜拿走了里面的《素鼎录》，就在他转身要走时，抬头见到了已经坐起来的许愿。听到许愿大喊抓贼，方震等人开始分头追赶，最后黄克武的孙女黄烟烟及时赶到将贼打倒在地。方震告诉许愿要把人带走，同时还得把从贼身上搜出来的《素鼎录》带回去做为证据，许愿表示他儘管拿走，这是他自己的临摹本。
方震将这件事向罗局做了汇报，罗局命令他务必审问出小偷的来历，幕后指使是谁。这个小偷很快招供，他叫顾明飞，是顺通车行的司机，而这两天他接待过一个日本客户，正是刚到北京的木户加奈。加奈此时正要出门去见罗局，随从告诉她，她们僱佣的司机电话一直没人接，方震及时出现在加奈面前，将她带到了罗局的办公室。罗局将佛头交接仪式的时间告诉了加奈，加奈觉得时间有些仓促，并表示目前佛头还在东京，这次没有带来，言语中露出一些难色。随后罗局将顾明飞的照片拿给加奈，加奈认出这是她到北京后僱佣的司机，但却表示对顾明飞盗窃的事毫不知情。随后加奈说道，自己的爷爷留下遗愿，佛头因许一城老先生而起，要她向许家后人致歉，并共同完成交接仪式，罗局提出换人要求，却被加奈小姐一口回绝。
罗局打电话给药不然请他帮一个忙，而此时的许愿却在收拾东西準备离开北京，一边收拾一边叨咕着惹不起还躲不起吗，没想到刚打开门，就被药不然堵在了门口。药不然表示要跟许愿赌一把并带他来到自己的私人研究所，里面陈列着各类鑒宝仪器，为了这个赌局，药不然还请来了考古研究所的郑教授。
郑教授向两人介绍规矩，桌子上放着几件价格不菲的古董，要求两人可以看但不能过手，谁选的东西价格高，谁就获胜。两人的赌注是，药不然如果赢了，许愿就要听药不然差遣;许愿如果赢了，药不然也听之任之。许愿挑了一尊佛头，药不然则选了一个底部带有官字的茶碗，郑教授当场宣布佛头价值八万，茶碗价值五万。许愿让郑教授重新看一下佛头，并向大家解释道，根据佛头颈部切口来看，这尊佛头是坐坛讲法的宣讲佛，郑教授自惭形秽，承认自己看走眼了，这尊佛头最少值十五万。就在药不然準备认输时，许愿出人意料地摔碎了佛头并告诉大家佛头是赝品。郑教授急忙提起这是黄家瑞缃丰的东西，不可能是假的，此时黄烟烟也非常奇怪，自家的铺子怎幺会有赝品，难道里面真有什幺文章。

　　药不然拿着破碎的佛头拉着许愿来到黄家的瑞缃丰，他指责瑞缃丰竟然卖假货，质问他们知道这样做的后果吗，店铺掌柜极力否认卖出的佛头是假的，刚好店里还有几个一模一样的佛头，就是用火沁法烧制的赝品。药不然想砸碎佛头，但店铺老闆拚命拦着，黄烟烟赶到后并没护短，她让许愿当着自己的面把佛头砸了，许愿怕惹麻烦不肯动手并拦着药不然不让他摔，黄烟烟见状上前一把抢过佛头摔在了地上，果然是碎得四分五裂，同时也证明这几个佛头就是赝品，他们按照五脉的规矩把瑞缃丰的铺子封了。
药不然希望许愿跟他们一起查佛头案的事儿，但黄烟烟却有些看不上许愿，药不然出面打圆场，许愿看到附近施工中的一个木棍掉落下来，他急忙推开了黄烟烟和药不然，自己却被砸伤了肩膀，看着许愿离去的背景，黄烟烟对他的看法有些变化。瑞缃丰卖假古董的事情被黄克武知道了，气得他对负责人发了一顿脾气，并责令手下去彻查此事，黄烟烟想要替他分忧，但黄克武怕节外生枝就没让她前去，他询问知晓这件事的几个人，表示其他人不会轻易透露这件事，唯一担心许愿会把这件事捅出去。
罗局打电话给黄烟烟，让她和药不然陪着许愿明日十点去见一下木户加奈，黄烟烟徵得爷爷的允许后答应了罗局的要求。到达相约的地点后，木户加奈并没有现身，而是让助理冒充她来考验许愿，没想到被许愿一眼戳穿，就在药不然与黄烟烟愣神之际，许愿转身离开。木户加奈这时推门出来，她夸奖了许愿的鑒人鑒宝的过人眼力，并真诚地向他们表示歉意。这时，一群记者沖了进来要採访许愿，但话里话外说出许一城是大汉奸之类的话，让许愿很是难堪。药不然和黄烟烟也很是生气，他俩逼问这群记者，没想到他们竟然是自家爷爷派来的，便觉得有些对不住许愿，药不然教训他们怎幺回复爷爷，然后毁了胶捲把他们轰了出去。
木户加奈拿出了玉佛头的照片给许愿他们看，他们看出上面的纹路和造型都属于明清佛头的手笔，但是武则天的祠堂里怎幺会供奉三千年后出现的东西呢，显然这照片上的佛头是明清仿製的赝品。木户加奈告诉他们自己此行的目的，就是想弄清楚事情真相，她拿出了爷爷留下的一本日记本交给许愿，爷爷告诉她上面的内容是加密的，只有许家后人才能解开这个密码。许愿看过之后，表示他知道这种加密技术，但还需要知道密钥才能破解。加奈提到要赶在交接仪式之前查清事件的来龙去脉，只有这样才能为许老先生翻案，一旦交接仪式正式开始，全世界各大媒体都会前来报导，盖棺定论之后就算找到真相也不可能为许老先生进行翻案了，许愿若有所思。
佛头可能会是赝品的事情引起了各方关注，罗局召集五脉中人一起商量对策。许愿提出了自己的推测，因为佛头照片是隔着展柜拍摄的，极有可能木户加奈手里根本就没有佛头，这就是她为什幺表示有些事情要回去磋商的原因。黄烟烟觉得木户笔记是很好的切入点，只要解开了里面的内容，佛头的秘密也就水落石出了。
药来找到许愿，二人在许和平当年执教的学校里聊天，药来坦言从当年的佛头案开始，许家自始至终都没有脱离五脉的视线，五脉也从来不是清净之地，最后他很有深意地提醒许愿，任何时候需要当心的都是身边的人。
罗局打电话给木户加奈，为记者的事情向她道歉，希望木户加奈可以提供笔记交给他们来研究解密，但木户加奈拒绝了，因为那是爷爷留给她的唯一遗物。

　　木户加奈一个人去四悔斋见了许愿，劝说许愿跟自己一块追查幕后的真相，许愿还在犹豫，毕竟那些佛头的照片都是隔着展柜拍摄的，不是很清晰，他不知道究竟有何内情，只有见到实物才能做最后的评论。木户加奈只能坦白，自从她爷爷回到日本之后就把佛头放到东亚研究所，从不对外展示，她也很难接触到，关于佛头是否归还中国，内部分歧也非常激烈，如果查不清楚佛头案的来龙去脉，自己也很难完成爷爷的遗愿。
木户加奈告诉许愿，那天因为顾忌着药不然和黄烟烟在，并没有全部说完，如今只剩下她和许愿，就跟他讲述了当年她爷爷和许愿爷爷相识的过程，他们是在李济的考古队里认识的，期间消失了一个月，谁也不知道他们干了什幺去了，随后她爷爷回国发表文章声明许一城帮他寻得玉佛头的事情，从而导致许一城受到牵连被当成了卖国贼受到枪毙的处罚。
木户笔记当年曾被作为证物，上面有“傅贵缴”的字样，是一个叫傅贵的人经手的此案，此人就是抓捕审讯许一城的探长，如今还活着就在天津，许愿答应木户加奈一起去天津寻找傅贵。许愿知道外面有方震等人监视，经买菜跟他们喝酒为由走开，方震觉得不对正要赶上却被一个陌生人拦住了，于是他们打斗起来。而另外一伙儿神秘人盯上了木户加奈手里的笔记本，骑着摩托半路上冲出来抢走了木户加奈的挎包。
螳螂捕蝉，黄雀在后，黄烟烟也注视着他们，她冲过来与那群神秘人打了起来，抢走了一半的木户笔记，木户加奈告诉许愿那些笔记都是影印件并不重要，随后拉着许愿趁机走掉。黄烟烟拿着一半笔记影印件回家见了爷爷黄克武。黄克武说当年许一城留下了许多谜团就死掉了，他的儿子徐和平因此受到牵连，接着许愿的妈妈也跳湖自尽，佛头案就是一个诅咒，只要跟佛头有牵扯的人几乎都遭到了不幸。黄克武担心从这件事只是开始，恐怕不止一个许愿，还有更多的人会因此而遭殃，同时也为黄家的处境而担忧。
经过调查，方震他们查到与其交手的陌生人叫崖西，是一个通缉犯，在北京还有一个叫李天明的同伙，此人刚刚出狱。方震猜测他们可能就是上次盗窃《素鼎录》的幕后指使，罗局没想到两本笔记竟然引来这幺大的麻烦。刘会长打电话请罗局出面安排，召集五脉众人商量下一步的动作，大家最终决定在一个月时间内查清楚此事，然后再做决断，并把这项任务交给了药不然和黄烟烟。
方震查到了李天明的住处，只不过已经人去楼空，只在里面发现了不少枪枝弹药，而且还发现了佛头法印。方震急忙把这个发现汇报给罗局，两人神色都非常凝重，因为佛头法印的出现也就预示着老朝奉又回来了，只是时至今日这个神秘的老朝奉究竟是什幺人物却毫无头绪。罗局交代方震，不要把佛头法印和老朝奉的事情透漏出去，连刘会长都不能透露一个字。
许愿和木户加奈来到天津傅贵家中，看到家里一片狼藉，从邻居那里打听到傅贵好像是倒腾古董生意骗了人，被道上的混混抓去了，现在生死未卜，两个人才燃起的希望瞬间凉了半截。

　　药不然告诉黄烟烟已经查到了傅贵在天津，但目前下落不明，于是他和黄烟烟也赶赴天津。药不然到舞厅找道上的朋友薇薇帮忙打探讯息，从她那里得知抓走傅贵的人是大狗，此人是天津很有名的混混，薇薇提醒他们少去招惹，但药不然和黄烟烟却执意一查到底。
刘会长私下里来找罗局，他拿来了不少玉佛头的清晰照片，告诉罗局他最近接触到了细川家族的继承人细川太郎，他是东亚研究所的会员，研究所那边也以木户加奈办事不利为由想踢走她，改由细川家族接手佛头交接一事。刘会长觉得可以与细川家族进行合作，而且他并不认为佛头一定就是假的，罗局觉得细川家族行事过于极端，担心他们目的不会这幺单纯，与他们接触还是谨慎为好。
黄烟烟回来后发现房间有人进入，药不然很快赶来，他们查看后发现并没丢什幺东西。木户加奈也接到了东亚研究所那边发来的讯息，得知细川太郎要接手此事，她心情很是郁闷，连饭都不想吃，许愿询问原因，她便给许愿说了此事，并表示如果不儘快搞清楚佛头的秘密，任由东亚研究所草率的处理，一定会引来更大的麻烦。许愿不明白木户加奈为什幺非要此时提出交换佛头，还带来佛头存在疑问的讯息，而且跑到中国和他一起调查佛头的秘密。木户加奈很是无奈，她表示归还佛头是他爷爷的遗愿，她只是希望儘快完成爷爷嘱託的事情，二十年前她爷爷尝试过提出归还佛头的事情，但那个时候中日关係并不是很融洽，东亚研究所和政府都不支持此事。时至今天旧事重提，是因为研究所一位德高望重的伊藤先生提出的，想要以佛头归还的事情来促进两国关係，所以木户加奈看到了希望，但她只在最近时段见过这个玉佛头，所以对它的真假产生了怀疑。
毕竟玉佛头不仅关係到木户家和许家，更是关係到两国的关係，一旦真的有假，将会产生重大影响，势必会让两国关係陷入僵局，所以木户加奈很着急。她着急要查清楚到底事情的来龙去脉，许愿想起爸爸许和平一个旧友，就带着木户加奈去找陈默，因为他是天津有名的包打听，讯息十分灵通。
陈默与许和平既是同事也是朋友，当年徐和平出事就是他帮忙把真的《素鼎录》藏在了图书馆最高的柜子上，随后转交给许愿。陈默讲述了当年徐和平的事儿，他也一直在调查佛头案的事儿，也预感到会有危险，并且提前交代了一些事情。随后陈默拿出一幅画来考验许愿，许愿辨认出画是假的，就是陈默自己画的，画的寓意很简单，也代表了徐和平意思，若是许愿有那个能力，就準许他去调查佛头案。接着陈默说了傅贵的事情，他是因为倒卖假的钧瓷笔洗被买主发现，坏了古董行的规矩被对方找人给抓去了，而且傅贵还经手一个唐代的坐谈讲经佛头，是一个赝品。许愿很是惊讶，难道黄家和傅贵之间也会有瓜葛。
药不然和黄烟烟从薇薇那里得知了大狗的地址，他们到达所说的地点后见到对方人多势众，接受了他们的搜身检查。见到大狗后，大狗哪会轻易的说出傅贵的下来，他见黄烟烟漂亮便生歹意，让她坐下来一起打牌拼酒，若是她赢了，什幺事儿都好说。大狗边打牌边表示傅贵并不在他手里，他卖了假的古董骗了客户，按照道上的的规矩也就是缺胳膊少腿儿的事，并不会失蹤死去。