改革开放后，境外黑社会势力积极向大陆渗透。香港警署黄警司追查贩毒分子，来到珠海，被香港潜入的罪犯围住，幸得女警司郭秀云等前来，化险为夷。由于港粤警方互通情报，我方根据线报，刑警队长林啸带领沈丽珠等人，在交货地点抓到犯罪团伙的马仔胖子。审讯中，胖子只字未说，林啸放了他，对他实行监控。黑道人物因怕他泄密，对他进行追杀。胖子有幸躲过，但母亲被杀害，胖子由此幡然悔悟，答应与警方合作。黄警司查出犯罪分子与郭警司的舅舅曾兰江有关，对郭警司实行回避。郭警司以自己的行动，得到上司和同事的信任。港警重案组汤督察和陈宝莲帮办在侦察武器案中也发现幕后的曾兰江，警方决定采取进一步措施。大陆警方在胖子的配合下，抓住高老森一伙，案情有了重大突破。曾兰江的情妇云梦所开的美发厅是一个黑窝子，沈丽珠化装侦察。郭警司失散多年的妹妹找到了，原来是林啸的妻子阿皎。曾兰江知林啸是外甥女婿，当即拿出支票，意欲收买，遭林啸拒绝，于是决定杀掉林啸。云梦受曾兰江指使，以胖子为诱饵。林啸身负重伤，胖子为救林啸中弹身亡。曾兰江孤注一掷，指使手下把阿皎和一些骗来的姑娘绑架往香港，把阿皎当人质，别的姑娘卖进妓院。大陆警方分析敌情，迅速与香港警方制定了代号“天网行动”的计划。就在曾兰江以为即将得手之际，“天网行动”开始了，陆港军警夹击围剿，内线紧密配合，曾兰江集团被一网打尽，汤督察也为此献出了生命。

《天网行动》讲述平原市交警支队事故科科长赵一阳带领警员，侦查一起起交通事故的真相，将肇事元凶捉拿归案的系列故事。