《叠影狙击》中，警察袁晟杰因为追查一起疑点重重的爆炸案件而前往新加坡。他的女友梁曦下落不明，而此时新加坡特警队队长魏晓晨正在率领特警队捣毁人口贩卖集团基地。在行动中，他们发现了一具女性尸体，被人活生生摘取了心脏。悲痛欲绝的魏晓晨却发现了惊人的真相，那具尸体竟然是他多年未见的孪生妹妹梁曦。为了找出妹妹被杀的真相，魏晓晨决定自己顶替妹妹的身份，展开了一段悬疑的调查之旅。
魏晓晨得知水泥袋上的图案后，让新加坡警署的彭卓其查出水泥的来源。与此同时，袁晟杰约魏晓晨到咖啡厅里商讨情况。魏晓晨接到有关教授的消息后，他们决定前往教授所在地，然而却中了别人的圈套。魏晓晨遭到杀手袭击，幸好有袁晟杰及时出手相助，才侥幸躲过一劫。但是杀手已经身亡，令魏晓晨起了更多的疑心。他发现杀手属于外族人，使用的武器也是特定族群的专属装备，这让他怀疑是新加坡方面的人派来刺杀他。
袁晟杰也感到疑惑不解，案件已经告一段落，却有人再次来刺杀魏晓晨，这说明教授可能还有秘密需要保护。韦霆钊得知杀手再次失败，开始对魏晓晨更加怀疑，杀手组织也向他承诺一定会杀死魏晓晨。
袁晟杰直接找到杨俊雄，获取了水泥调拨表后再与魏晓晨商议下一步行动。二人来到工地勘查来自Y国的水泥。杨俊雄派遣卡特监听袁晟杰的行动，得知他与魏晓晨合作后认为魏晓晨不仅帮他们，还在帮助袁晟杰，于是安排一个熟人去拉水泥。在工地，袁晟杰尝试打开水泥来寻找线索，却未找到任何关键信息，他只能暂时放弃。
袁晟杰的人查到布塔尼曾在一个高级私人会所工作过，于是前去寻找线索。最终，他们以扫黄为借口，逼迫人员承认认识布塔尼和魏晓晨。这让袁晟杰感到意外，于是约魏晓晨见面。同时，杨俊雄和涂文诺接到一条新短信，得知有人监测到他们的行踪，怀疑他们在洗黑钱，于是赶紧告知魏晓晨。情况变得越发扑朔迷离，故事接下去会更加紧张刺激。