Trong 'Trinh Sát Hình Sự 12', thành phố chìm trong bóng tối của một loạt vụ án mạng rùng rợn, buộc viên cảnh sát tài năng Đinh Lạc Phong (Lâm Bảo Di) và thanh tra Hình Khải (Trương Chấn Lãng) phải hợp tác để truy tìm kẻ thủ ác. Khi những manh mối dẫn họ đến ngõ cụt, Hình Khải không còn cách nào khác ngoài việc tìm đến sự giúp đỡ của Dương Chỉ Phi (Phó Gia Lê), một nhà tâm lý học sắc sảo, đồng thời là người yêu cũ của anh. Ba người cùng nhau phân tích những dấu vết tội ác, dần hé lộ một sự thật đáng kinh ngạc: hung thủ là một tổ chức sát thủ tinh vi, sử dụng một trang web bí ẩn để gieo rắc nỗi kinh hoàng, dựa trên một biến thể tàn khốc của 'Tân Bảy Mối Tội' để trừng phạt những kẻ mà chúng cho là phạm tội. Cuộc điều tra ngày càng phức tạp khi họ phát hiện ra mối liên hệ giữa tổ chức này và tập đoàn Hy Nghiệp, một thế lực kinh tế hùng mạnh đang thao túng mọi ngóc ngách của thành phố. Nhưng cơn ác mộng của Hình Khải chỉ mới bắt đầu. Anh phải đối diện với những bí mật đen tối từ quá khứ mà anh luôn cố gắng chôn vùi. Sự xuất hiện đột ngột của Đinh Thiếu Vân (Trần Pháp Dung), chị gái của Lạc Phong, từ nước ngoài trở về, mang theo một âm mưu xảo quyệt, càng làm cho cuộc điều tra trở nên rối ren và nguy hiểm hơn bao giờ hết trong 'Trinh Sát Hình Sự 12'.
