《北洋残案》主要讲述了民国那个时局动荡的时期遗留的数件民间残案，由一起“百尸渡河”引发百年历史的秘密即将被揭开，破案过程更是突破以往常规。本片由不同故事组成，以单元性破案为主环环相扣，玄幻、冒险、悬疑，整体营造神秘而又紧张的故事气氛，剧情烧脑吸引人去一探究竟。
夏燃（杨紫 饰）和男友蒋剑南（郭鹏 饰）恋爱多年，感情十分稳定，然而某一日，蒋剑南居然在向夏燃提出分手后下落不明玩起了失踪，莫名被甩一头雾水的夏燃决心一定要找到蒋剑南问清事情的缘由，却在阴差阳错之下结识了蒋剑南的室友金志豪（乔振宇 饰）。 夏燃答应假扮金志豪的女友，以抚慰一直对儿子的情感问题耿耿于怀的金志豪的母亲，作为交换条件，金志豪同意帮助夏燃一起寻找蒋剑南的行踪。在此过程中，夏燃和蒋剑南之间渐渐产生了真挚的感情，然而，就在这个节骨眼上，金志豪的前女友忽然现身，使得金志豪陷入了两难之中，目睹此情此景，夏燃默默的选择了退出。
讲述了由盛一伦饰演的顾彦城在剧中意外相遇了与自家家族流传下来的《仙女腾天图》中长相相似的女子荀羽萱（王莫涵饰），从而展开了一番斗智斗勇相爱相杀的爱情故事。
海州市810案专案组在坐镇指挥的陈少峰强烈坚持下，破格吸收了一名警局档案室的管理员，这个名叫肖扬的警员不通人情世故，却逐渐以其睿智沉稳，占据了抓捕队主导地位，也引起了警花方竹的爱慕，然而肖扬不是个善解风情的人，只沉浸在自己的世界里，所以大部分时候他是方竹眼中的自恋狂、神经病。陈少峰暗藏的另一件利器是卧底警员陈震，他是随时准备扎向罪犯心中的一柄尖刀，在他和肖扬的里应外合下，警方频频斩获，犯罪嫌疑人相继落网。一个人冰冷惯了的陈震却在一次意外相遇中，对路见不平倾力帮助他的方竹一见倾心，这个善良勇敢的女孩深深吸引了他，他却始终无法以真实面目接近她。随着案情的进展，这群智慧、果敢、有着炙热内心的人，在时间的流逝中相处、磨合，慢慢打开了各自心里的结。
韩东山是凤凰台滑雪场新来的教练，对自己过去一字不提，跟其他人相处也非常冷漠。但善良的滑雪场接待员赵晓晴，却不断表示关心，让东山渐渐打开自己心扉。而后东山在酒吧发现了晓晴，无论东山如何劝说，晓晴都不承认自己精神有问题，这让东山极度困惑。晓晴另有爱慕者，是高富帅的心理医生阮弘光，也是凤凰集团创办人的侄子。东山发现晓晴因为幼年时不愉快的经历，成年后造成严重的心理问题，这种情况已经严重危害到晓晴的身心健康。但如进行治疗晓晴有可能会使她忘记所有的现实生活而活在一个未知的心理环境中，更可能使东山永远失去晓晴。但为了晓晴的健康东山义无反顾，终于在弘光的协助下，让晓晴面对自我。
