重案六组4讲述的是公安干警通过刑侦技术完成凶险破案的故事。季洁在完成一次抓捕任务之后，带领着队伍在回城途中听到了枪响。跟随队伍来到了枪击案件的现场锦绣地。同一专案组的成员郑一民召集了刑侦5组和6组的成员成立枪击事件的专案组。由于季洁拒绝担任组长，只能请来佟林来担任6组的代理组长。专案组在紧锣密鼓的对这一起枪击事件进行侦破的同时，又找到了头盖骨和手枪。因为案件的严重性，此次案件被正式命名为十六枪案，作为代理队长的佟林因为一些嫌疑行为被专案组的成员认为和这一起案件有着很大的联系。随后摆脱嫌疑的佟林带领组员破获了十六枪案，成为了6组的正式队长。虽然案件被破坏，但是关于十六枪案背后的真相却变得扑朔迷离。