故事发生在上个世纪40年代的上海。
草鞋湾路一百零八号，是大名鼎鼎的神探沙丘克的私家侦探所，也是他和儿子沙小丘的家。家里还有一个马大伯，他无家可归，沙丘克把他领到了草鞋湾108号。马大伯每天不辞辛劳的照顾沙丘克和沙小丘，沙小丘一天天的长大，逐渐显露出极强的观察与推理能力，甚至能够为神探沙丘克出谋划策。
沙小丘十岁那年的一天清晨，私家侦探沙丘克家的大门被敲响，盛大中一家来报案：一名四岁的小女孩阿珠走失了！这是沙丘克遇到的一件复杂而棘手的拐卖案。
接下这起案子的第二天就收到了上海滩拐匪的一号头目——汤水根——的恐吓信。他没有动摇，而是继续寻找线索。一早，他就带着沙小丘来到阿珠走失的菜市场，还原了案件全貌：阿珠妈妈带着她来菜市场买菜，付钱时紧握阿珠的手松开了，付钱时间约五分钟。这时，拐匪有充足时间拐走阿珠，给她一个棒棒糖带走她足矣。往南走五分钟是一个冷清、僻静、狭窄的斜街，沙丘克思考后，确定了嫌疑犯：盛大中家的女佣——胡妈。没想到真的是她。
据胡妈口供，是她侄子刘登贵（也叫小四子）叫她这么干的，他是绑匪。于是沙丘克便连夜赶往苏州找小四子。次日，马大伯出门打酱油，沙小丘按耐不住性子，跑去了公园，谁知沙小丘被拐匪抱走了！他想了个好法子——逃跑。他不吃不喝，拐匪也叫不到他，他说他要做沙丘克给他做的数学题。他把得数为78的折成纸飞机飞了出去。
马大伯打电话把沙丘克叫了回来。马大伯非常自责自己把沙小丘弄丢了，于是他去找小丘，刚好看到了他折的纸飞机。于是经过沙丘克的推理，在几天后解救了沙小丘。
这次沙丘克带着沙小丘来到了苏州的大东旅社找小四子。在第二天晚上，成功将小门上子抓回上海。
这天，沙丘克又遇到一起拐卖案，这个拐匪叫卢一苇，正是小四子说的阿杜，又经过审问，才知道阿珠被卖到了一个住138号的富豪家里。终于，阿珠找到了。
她被拐卖到了霞飞路138号，但沙丘克没有报警。
九年了。
沙丘克在霞飞路138号再次看见了九年前的那个女人。
她叫于蔓莉。她曾经是沙丘克的妻子，也是沙小丘的妈妈。于蔓莉曾经住在草鞋湾108号，感觉自己站在一片黑暗的大海上的小船里，随时可能被惊涛骇浪打翻，满是惊恐和绝望。所以在沙小丘两岁的时候，她受不了这个家了，于是她永远地离开了。
沙丘克带着沙小丘独在街头，夜深了，沙小丘靠在长椅上渐入梦乡，可沙秋克却宿夜未眠。次日清晨，沙丘克独自走进警局，他还是选择了报案。
这一天，恰好是一年前阿珠丢失的那一天……
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