电闪雷鸣的雨夜，演员董霖准时踏入柳林酒店403房间。情人小莲先行进入浴室沐浴，董霖只得在外静候。然而等待良久仍不见动静，他鼓起勇气推开浴室门，惊见小莲倒在浴缸中，胸口插着利刃，血水浸满浴缸。董霖魂飞魄散，冒雨狂奔回家。时钟指向十点，女佣阿秀告知夫人已就寝，安排他宿于侧卧。董霖命阿秀立即清洗他全身衣物，并胁迫其作伪证，坚称他九点半便已归家。

约莫十点半，公寓住客发现403房门洞开，入内查看时惊见钱亦茹陈尸浴缸。住客慌忙致电巡捕房报案。乔楚生冒雨将董霖押至酒店问询，径直带往案发现场。当董霖目睹妻子钱亦茹以同样方式惨死浴缸，顿时面如土色。随后赶到的路垚见到血腥场景不禁作呕，乔楚生简要说明案情，透露钱亦茹乃本埠著名实业家。

路垚请董霖暂避，开始细致勘察现场。随后赶来的白幼宁遭到董霖再三恳求，要求对钱亦茹之死保密。董霖坚称对命案毫不知情，谎称当晚在外应酬，归家时阿秀告知夫人已入睡，故宿于侧卧。乔楚生传唤阿秀问讯，阿秀供认当晚钱亦茹背夫私会情人丁先生于柳林酒店403室，并嘱咐她向董霖谎称头痛早寝，严禁其进入主卧。乔楚生命阿秀写下丁书翰的联系方式。

白幼宁迅速查明丁书翰系中学国文教师，与钱亦茹长期保持不正当关系，常在公寓幽会。路垚造访董霖的相机店，董霖哀求尽快破案，许诺赠送相机。借故应酬匆匆离去的董霖，被店员透露平日不过问妻子生意，且曾当街遭钱亦茹掌掴。

乔楚生拘传丁书翰到案，其初时否认与钱亦茹有染，经严词逼问方承认昨夜接钱亦茹电话冒雨赴约，发现其遇害后惊恐逃离。丁书翰恳请乔楚生保密以免家庭受影响。

路淼抵沪即拜访租界工部局董事安德森，直言奉父命接回路垚，请求协助。安德森担忧白启礼阻挠，路淼保证能妥善解决，只需其以官方身份出面，二人遂达成共识。乔楚生与白幼宁复盘案情，排除丁书翰嫌疑——因其每次约会必赠玫瑰，而案发现场浴缸已铺满玫瑰。二人推断董霖提前赴约杀害钱亦茹嫁祸丁书翰以谋夺财产。乔楚生欲与路垚商议，白幼宁却怂恿其独立破案打击路垚。

路垚觉案情蹊跷，携乔楚生寻访钱亦茹胞弟。这个终日醉生梦死的纨绔子弟透露，姐姐生前立遗嘱将公司股权及房产尽数相赠。乔楚生诱其赌博令其输光积蓄，其才承认始终反对姐姐下嫁董霖，故姐姐立此遗嘱。与此同时，董霖在酒馆探听小莲下落，酒保即刻密报乔楚生。

失魂落魄的董霖返家，阿秀殷勤照料。忧心阿秀翻供的董霖紧拥女佣赌咒发誓清白，阿秀承诺绝不改口。恰在此时，乔楚生率路垚、白幼宁登门搜查，阿秀引领众人详查各处。路垚欲带董霖回巡捕房，董霖终于坦白当晚赴柳林公寓403室私会小莲，却见其与钱亦茹如出一辙地死于浴缸，坚信有人连环作案栽赃于己，阿秀当场为其作证。

路垚当众揭穿阿秀真凶身份，举座皆惊。他完整还原案发经过：九点整，应酬结束的董霖赴约403室；阿秀致电丁书翰约其九点半赴约，继而通知钱亦茹；董霖九点一刻抵达后，阿秀买通小莲伪装浴缸命案；钱亦茹离家后，阿秀再约丁书翰九点三刻见面；钱亦茹甫到公寓即遭潜伏的阿秀击昏；支付小莲封口费后，阿秀将钱亦茹投入浴缸杀害。

路垚出示阿秀在柳林公寓的登记记录，指出其中"吴"字错写与供词笔误一致。阿秀顿时语塞，乔楚生判定此为情杀案。