《1600谋杀案》围绕一起离奇命案展开。深夜，一辆轿车在上海郊区翻车，司机当场死亡，身为某厂电话员的女乘客方敏却不见踪影。公安局侦查员郭大维、老刑警刘国强接手此案。他们发现死者身份是某部汽车司机李良，且车内有血迹和方敏的工作证。随着调查深入，他们得知方敏与李良曾在某招待所密谈，还查到方敏与科研所的秦敏长相极为相似。郭大维等人在追查方敏下落时，遭遇诸多阻碍和神秘人物。原来，这背后隐藏着一个窃取国家科研机密的阴谋。凶手为了灭口制造了这起谋杀案，警方抽丝剥茧，最终揪出幕后黑手，破获了这起复杂的 1600 谋杀案。