刑警队长严丽的儿子东东在公园内走失了，严丽给自己的师傅——公安局杜局长打电话求助。
东东被一个年轻男子绑架了，条件是两个小时之内准备好50万元赎金，否则东东性命堪忧。杜局命严丽答应绑匪所有条件以拖住绑匪，同时向市里申请公安局的机动资金作为赎金。
杜局接到电话，惊闻刑警队副队长徐磊的妻女在回家的路上和一辆大货车相撞，徐磊赶到医院时，妻子黄珊已经去世。
犯罪嫌疑人高坤无意中的一句话让严丽终于回忆起这个绑匪正是她曾经抓捕的罪犯的儿子。
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严丽将情况汇报给杜局后，做出了一个让所有人震惊的大胆决定——走进电视台，将高坤的信息向全市人民发布，同时宣告，将50万元赎金变为举报高坤的奖金，在全市范围内形成一个抓捕高坤的天罗地网。
天网2012第2集剧情介绍狂怒的高坤在电话里让严丽听到了一声枪响，严丽和丈夫贺云崩溃了，杜局却判断东东并未被撕票，并根据高坤的话推测出高坤的藏身之所——当年他父亲被抓时所在的化工厂。
徐磊抢了来凑热闹的女警夏凡的车，跟着杜局率领的特警大队来到了化工厂外。紧急时刻，徐磊一枪击毙高坤，救出东东，让紧随其后的夏凡暗生崇拜。
徐磊妻子黄珊的车祸事故调查有了结果，肇事的货车司机曹三泰属于饮酒驾驶，被判入狱3年。夏凡成了徐磊的徒弟，徐磊冷冰冰的态度让夏凡心存不满。
护城河中出现一具女尸，前来认尸的刘芳哥哥确认护城河女尸就是刘芳，他还透露死者刘芳的丈夫陈光曾多次扬言要将其弄死。夏凡自告奋勇，提出了一个查清陈光真面目的方法——假扮酒店服务员接触陈光并伺机取证。
对陈光的监控毫无进展，严丽查到刘芳被害后，她的红色奔驰车也一起失踪，警队查出刘芳的车在她死后被一个叫朱三的人倒卖。
天网2012第3集剧情介绍在铁证下，朱三终于供认是陈光雇凶杀人。细心的夏凡在监控录像中发现了陈光的朋友冯子斌。
冯子斌交代了犯罪事实——一切都是受董事长王君的主使，原来，这是一个一箭双雕的计中计……徐磊、严丽和夏凡一起到监狱提审曹三泰。
夏凡凭心理学知识认定曹三泰是在撒谎，严丽也对饮酒驾车的说法提出质疑。
一切准备就绪，杜局与神秘人阿娄夜会。第二天，阿娄出现在了毒贩华三的牢房里。
