滨海市博物馆近日迎来了一场盛大的文物展览，其中最引人瞩目的当属一幅失传已久的古画——《山河万象图》。这幅古画据说是古代一位大师的绝笔之作，价值连城。展览开幕当天，博物馆内人头攒动，市民们纷纷前来一睹古画风采。
然而，就在展览的第二天清晨，当工作人员准备开启展厅时，却发现《山河万象图》不翼而飞。展厅门窗完好无损，没有任何被破坏的迹象，监控录像也在半夜突然中断，仿佛有人刻意为之。博物馆馆长紧急向警方报案，接到报案专案组迅速赶到现场。
陈昭看着空荡荡的画框，面色凝重：“能在博物馆严密的安保措施下偷走古画，盗贼必定经过精心策划。而且让监控中断，说明对方对馆内的安保系统十分了解。”林宇仔细勘查现场，在画框下方发现了一小片奇怪的布料纤维，像是某种特制工作服上的。他小心翼翼地将纤维收好，准备带回去进行检验。
回到警局，技术人员对纤维进行了详细分析，发现这是一种用于高端清洁工作服的特殊布料，通常只有专业的清洁公司会使用。林宇和陈队立刻对滨海市内所有与博物馆有合作的清洁公司展开调查。
经过一番排查，他们锁定了一家名为“洁雅清洁”的公司。这家公司近期刚刚承接了博物馆的清洁工作，而且在古画失窃当晚，有一名员工的出勤记录存在疑点。这名员工叫李强，据公司同事说，李强平时沉默寡言，很少与人交流，案发当晚本不该他值班，但他却主动提出替班。
林薇月和韩寒迅速前往李强的住所，但发现他已经不知所踪。在他的房间里，警方找到了一张博物馆的平面图，上面详细标注了各个展厅的位置以及安保设施的分布。种种迹象表明，李强与古画失窃案有着重大关联。
就在几人全力搜寻李强下落的时候，博物馆馆长突然接到一个神秘电话。电话那头的声音低沉沙哑，仿佛经过刻意伪装：“想要找回古画吗？准备好五百万现金，一个人带着钱今晚十点到西郊废弃工厂，不许报警，否则古画就会永远消失。”馆长知道这一定是李强的阴谋，他将这件事告诉了陈昭。
陈昭决定将计就计，让馆长按照绑匪的要求前往废弃工厂，他让陆沉在周围暗中埋伏。夜晚，馆长提着装满现金的箱子，忐忑不安地走进废弃工厂。四周一片寂静，只有他急促的呼吸声。突然，一个黑影从角落里窜出，抢走了馆长手中的箱子。就在黑影准备逃离时，陆沉带领警员迅速出击，将黑影团团围住。
然而，当他们拿下黑影的面罩时，却发现此人并非李强，而是一个面容憔悴的中年男子，名叫王强。王强哭诉着说，他是被人威胁的，对方说只要他按照指示来取这笔钱，就会帮他偿还巨额赌债。警方从王强口中得知，他只见过对方一次，是一个穿着黑色风衣、戴着帽子和口罩的神秘人，根本看不清长相。
案件再次陷入僵局，就在林宇和陈队一筹莫展时，林宇突然想到李强在清洁公司工作，可能会接触到博物馆的其他工作人员。于是，他们重新对博物馆的员工进行了细致的排查。
在与一名老员工交谈中，林宇得知博物馆有一位退休的文物修复师，馆里的人叫他张教授，他曾经与李强有过接触。据说，张教授对《山河万象图》有着浓厚的兴趣，甚至曾表示过这幅画不应该仅仅被展示，而应该由真正懂它的人来“守护”。
几人立刻前往张教授的住所。当他们敲响房门时，张教授看到警察，脸上闪过一丝慌乱。在张教授的书房里，警方发现了一些与《山河万象图》相关的研究资料，以及一张李强和张教授的合影。几人将他带回警局，面对孙鹏和韩寒的讯问，张教授终于承认，他因为对古画的痴迷，指使李强偷走了《山河万象图》。但他坚称，古画现在并不在他手中，李强偷走画后就失去了联系。
几人根据张教授提供的线索，再次对李强展开深入调查。他们发现李强有一个远房亲戚在邻市，很可能逃到了那里。警方迅速与邻市警方取得联系，在当地警方的协助下，终于在一个偏僻的仓库里找到了李强和被盗的《山河万象图》。
原来，李强偷走古画后，发现这幅画价值连城，便想瞒着张教授独自将画卖掉。他联系了一些黑市买家，准备在邻市进行交易。没想到交易还未完成，就被警方一网打尽。随着《山河万象图》的找回，这起轰动全市的古画失窃案终于画上了句号。林宇和陈队凭借着敏锐的洞察力和坚持不懈的努力，再次守护了滨海市的文化瑰宝，也让城市的秩序得以恢复