一伙自称为"北上支队"的犯罪团伙在京广线上偷盗旅客钱物、危害旅客安全。由于分赃不均，小头目胡飞在郑州杀掉了一个同伙。公安局刑警队火速赶往现场，并派年轻的队长马小龙跟车侦察。老刑警宗民的妻子偏偏此时生了重病，他只得请假送她去深圳她姨妈那儿治病，临行前，处长嘱他配合马小龙行动。列车上，宗民和妻子遇见常年在外做生意的表姐梅蓉，当年只有她赞同他们结合，并时常关照他们；妩媚的广州小姐贾云与西安电器中心供销科长谭乐富打得火热；温文尔雅的胡飞在向身边的农村姑娘献殷勤；提前释放的劳改犯"一把手"为刑警做耳目，可似乎并不勤快；一位神秘的港客时隐时现。在硬座车厢里，宗民抓住了一个拐卖人口的人贩子，而胡飞和贾云则趁机麻醉了"一把手"和谭乐富等人，将之洗劫一空，下车溜走。宗民等人从他们的犯罪手段看出，这是"北上支队"所为。宗民只好把妻子手托付给梅蓉，自己与马小龙、"一把手"等人下车追踪罪犯。"一把手"的老情人胖姐帮他找到了胡飞与贾云的住处，并与安安局取得了联系。一心想过正常生活的"一把手"立功心切，打草惊蛇，惊跑了胡飞和贾云，宗民和马小龙紧紧追赶。狡诈的胡飞把汽车开进一电影拍摄现场，趁乱逃脱。惊魂未定的胡飞向深圳的首领报告，接电话的梅蓉，原来她就是"北上支队"的匪首。刑警再次查到胡飞的踪迹，但只抓住了一个港商和贾云，胡飞再次逃脱。刑警从负伤的贾云口中得知该组织的成员背景，立即赶往梅蓉老窝。与此同时，梅蓉绑架了宗民的妻子。宗民、马小龙等追至一个仓库，经过激烈的搏斗，击败了匪徒，活捉了梅蓉。案子虽然破了，宗民却失去了心爱的妻子。刑警队又来了一个年轻人接替负伤的马小龙的工作。新的任务正在等待他们去完成。