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Martin, chef de groupe à la brigade criminelle, tente d'élucider le meurtre d'une jeune femme, tuée à l'arbalète, lorsqu'un deuxième crime similaire est commis. Alors que Martin commence à réunir des indices, Myriam, son ex-femme, lui demande d'enquêter sur une de ses employées, qu'elle pense être battue par son mari. Il refuse, d'autant qu'une information parue dans la presse met son enquête en danger...

À Paris, sur un quai de Seine désert, une jeune femme abat le détective privé qui la suivait, puis récupère la balle. Elle se rend ensuite à son bureau et vole tous les dossiers en cours. D'autres meurtres se produisent sans lien apparent les uns avec les autres. À la PJ, Jeannette, qui remplace Martin toujours en arrêt de travail, lui demande de l'aider. Intrigué par cette affaire sans indice, le policier accepte.

Une jeune femme, Véronique Legat, vient porter plainte. Elle a été agressée chez elle : déshabillée puis ligotée avant d'être libérée. Intriguée, Jeannette fait le rapprochement avec la disparition de six femmes au cours des cinq dernières années. Accompagnée de Martin, elle se rend en Bretagne chez Roland Liéport, le mari de la première disparue. Jeannette tombe vite sous le charme de ce médecin qui élève seul sa petite fille.

Une jeune femme gît agonisante sous un pont parisien, au milieu d'une mare de sang. Martin et son équipe, dont Jeannette, de retour après son agression, parviennent à identifier la victime. Il s'agit de Camille Veneur, une Française ayant passé plusieurs années au Canada au sein d'une secte, la Factory. Mais Martin doit interrompre son enquête pour se rendre au chevet de sa fille, Isa, victime d'un accident de scooter.

Martin se réveille en pleine nuit, entièrement nu, aux côtés d’une inconnue qu’il a simplement croisée la veille, dans un appartement qu'il ne connait pas. Deux jours plus tard, dans le même appartement et dans le même lit, une femme est retrouvée morte. Plus grave encore, l’arme qui a servi à la tuer a été dérobée au domicile du commissaire. Tandis que tout l'accuse du meurtre, il tente, avec l'aide de son adjointe, Jeannette, de comprendre qui cherche à lui tendre un piège et les raisons de cette conspiration.

Une fillette est retrouvée morte en contrebas du périphérique. Elle a été agressée sexuellement avant d’être tuée. Des traces ADN prélevées sur le corps de la petite permettent de remonter à Akim Fediche, ancien délinquant devenu comptable. Martin et ses hommes se rendent chez lui, mais il n’est pas là. Petit à petit, les enquêteurs se rendent compte que Fediche n’a probablement fait que transporter le corps.

Le procès en appel de Paul Vigan, assassin d'au moins six femmes à travers la France, va s'ouvrir. Jeannette, qui l'a piégé et arrêté, est de nouveau appelée à témoigner contre lui. Mais une nouvelle dame est retrouvée poignardée... L'arrestation de Vigan serait-elle une terrible erreur judiciaire ? Jeannette reste convaincue de la culpabilité de Vigan, qui selon elle, est aidé par un complice extérieur...

Sept personnes sont assassinées dans un autobus à Paris. Elles ont été froidement exécutées par balles par un tueur vêtu d'un sweat à capuche. L'une des victimes est identifiée grâce à sa carte de presse. Il s'agit de Marion, la compagne journaliste de Martin. Exclu officiellement de l'enquête, ce dernier mène ses propres investigations. Dans la campagne du Vexin, Aurélien, un lycéen, entretient une liaison avec Louise, la mère de son meilleur ami.

Marie-Laure Bélier, chef du service d'identité judiciaire, est accusée du meurtre d'un violeur. Malgré l'accumulation de preuves, le commissaire Martin est convaincu de son innocence. Mais il est bien le seul. Au fil de son enquête, il découvre qu'elle est la victime d'une tueuse obsessionnelle et manipulatrice. Cette dernière n'est autre qu'Alizée Jonquère, la substitute du procureur.