前シーズンで犯人の銃弾を受けたラッシュだったが、傷も癒え、5ヶ月ぶりに職場に復帰する。立てこもり事件の時に割れた窓ガラスは段ボールで塞がれたまま。そしてあの時の発砲について、ヴァレンズはいまだに内務監査の調査対処になっていた。
復帰初日、マーナという女が「息子が警察に殺された」とラッシュに詰め寄る。彼女の息子テディ・ニモは94年9月に男子小学生3人の殺害容疑で、親友のディラン・ノークスと共に無期懲役の判決を受けて服役していたが、30歳の誕生日を迎えたある日、独房で首つり自殺をしたのだ。マーナは「息子は無罪だった」と主張。その根拠として「止めてくれ、怪物は私だ」という手紙を見せる。さっそく再捜査を始めようとするラッシュだが、スティルマンはテディが自供していることを指摘。「既に解決している事件だ」と渋い顔。まずはラッシュ自身が銃撃事件後のカウンセリングに行くよう厳しく言い放つ。ラッシュはヴァレンズを連れ、服役中のディランの元へ向かう。ディランは手紙を書いたことを否定。テディの自供が強要されたものではないかとほのめかす。
1998年4月、15歳のキャリー・スウェットがフェアマウント公園で撲殺される。上半身が下着姿だったがレイプの痕跡はなし。手がかりは左手の薬指。事件はほどなく迷宮入りするが、10年近く経ったある日、捨てられていたワゴン車からキャリーのシャツが発見される。
ある日、ランカスター郡に住むアーミッシュの少女サラが殺人課を訪れ、「姉のアンナが1年前にフィラデルフィアで消息を絶った。何かあったに違いない」と訴える。
1953年、ビンゴ・ゾーハーという若者の射殺体が黒人地区のブルースクラブ裏で発見される。現場は治安の悪い場所だったため数名の前歴者が取り調べを受けたが犯人は見つからず、ビンゴの胸を貫いた銃弾も発見されなかった。だが54年後のある日、1人の老人が血のついたビンゴの財布を持ってコールドケース課を訪れる。白人地区のジャーマンタウンの路地で拾ったというのだ。ジャーマンタウンは白人地区で、ビンゴの勤め先だったバラエティストアのそばだった。ビンゴのシャツの不自然な汚れの分析を手始めに、ラッシュたちは再捜査を始める。
1989年、バッドランズで銃で撃たれた女性が発見される。顔面が半分砕かれたその女性は身元が判明しないまま18年間眠り続けた末に死んだ。ここで殺人事件が成立し、コールドケース班が捜査を開始する。
2002年に14歳の黒人少年テランスが、ノースフィリーのアパートの屋上で何者かに撃たれて死亡。すさんだ土地柄ゆえ警察に証言する者もおらず、事件は迷宮入りしていた。だが5年後のある日、「テランスが赤ん坊の頃に離婚して以来会っていない」という父親のカーターが殺人課に現れ、息子の社会保障番号を知りたいと言う。死んだ子供を利用して詐欺を働こうとしているらしい。ろくでなしの父親に腹を立てたジェフリーズはスティルマンに捜査再開を訴える。
とある古井戸から死後50年以上の白骨体が発見される。遺留品のハンカチに縫い取られたイニシャルから、1938年10月30日の夜に行方不明になったオードリー・メッツと判明する。失踪当夜は、オーソン・ウェルズ制作のラジオ番組「火星人襲来」によって全米がパニックに陥った歴史的な夜だった。当時「オードリーは火星人にさらわれた」などの様々な噂が飛び交っていたが、遺体には首を絞められた痕跡があった。そしてバッグには「AYS」と書かれたチケットの半券のような物も残っていた。
ノースフィリーの貸倉庫の冷蔵庫から黒人少年の遺体が発見される。被害者はシュマー・レイノルズ12歳。幼いころ母親を亡くし、それ以来、祖母のエドナと二人暮らしだったが、3ヵ月前の学校帰りに消息を絶っていた。倉庫の借り主はテオ・ギャンブル。その後、同じ名前で他に3つの倉庫がレンタルされていることがわかり、そこから三人の黒人少年の死体が発見される。死体はいずれも疲労性骨膜炎の症状が見られ、足の裏には擦り傷があり、左手人差し指が切り取られていた。
1963年、FDR公園の湖畔で16歳のサマンサ・ランドールの死体が発見された。日頃は「サム」と名乗り少年のような格好をしていた彼女だったが、死亡時はなぜか赤いドレスを着用。その理由は解き明かされないまま、日頃のトラブルから自殺と断定された。だがそれから40年以上経ったある日、サムが川に落とされるのを目撃したというモーリスが殺人課を訪れる。鑑識結果を見直したところ、遺体の肺には水が入っておらず、死亡後に入水したことは間違いない。ラッシュたちはサムの死の真相を調べ始める。
1982年5月。大学の卒業式で答辞を述べたマイク・ディレイニーが、式の翌朝銃殺死体で発見される。凶器の銃は発見されたが、製造番号が不明で指紋も出ず。オールAでスポーツマン、学園の人気者だったマイクの殺人事件は、容疑者すら浮かばず迷宮入りした。だがそれから25年後、マイクの25回忌を控えたある日、彼の墓が何者かに荒らされ、墓石には「レイプ犯」と書かれていた。スティルマン不在のコールドケース課は、ジェフリーズを臨時のボスとして再捜査に乗り出す。
