故事發生在上個世紀40年代的上海。
草鞋灣路一百零八號，是大名鼎鼎的神探沙丘克的私家偵探所，也是他和兒子沙小丘的家。家裡還有一個馬大伯，他無家可歸，沙丘克把他領到了草鞋灣108號。馬大伯每天不辭辛勞的照顧沙丘克和沙小丘，沙小丘一天天的長大，逐漸顯露出極強的觀察與推理能力，甚至能夠為神探沙丘克出謀劃策。
沙小丘十歲那年的一天清晨，私家偵探沙丘克家的大門被敲響，盛大中一家來報案：一名四歲的小女孩阿珠走失了！這是沙丘克遇到的一件複雜而棘手的拐賣案。
接下這起案子的第二天就收到了上海灘拐匪的一號頭目——湯水根——的恐嚇信。他沒有動搖，而是繼續尋找線索。一早，他就帶著沙小丘來到阿珠走失的菜市場，還原了案件全貌：阿珠媽媽帶著她來菜市場買菜，付錢時緊握阿珠的手鬆開了，付錢時間約五分鐘。這時，拐匪有充足時間拐走阿珠，給她一個棒棒糖帶走她足矣。往南走五分鐘是一個冷清、僻靜、狹窄的斜街，沙丘克思考後，確定了嫌疑犯：盛大中家的女傭——胡媽。沒想到真的是她。
據胡媽口供，是她侄子劉登貴（也叫小四子）叫她這麼幹的，他是綁匪。於是沙丘克便連夜趕往蘇州找小四子。次日，馬大伯出門打醬油，沙小丘按耐不住性子，跑去了公園，誰知沙小丘被拐匪抱走了！他想了個好法子——逃跑。他不吃不喝，拐匪也叫不到他，他說他要做沙丘克給他做的數學題。他把得數為78的折成紙飛機飛了出去。
馬大伯打電話把沙丘克叫了回來。馬大伯非常自責自己把沙小丘弄丟了，於是他去找小丘，剛好看到了他折的紙飛機。於是經過沙丘克的推理，在幾天後解救了沙小丘。
這次沙丘克帶著沙小丘來到了蘇州的大東旅社找小四子。在第二天晚上，成功將小門上子抓回上海。
這天，沙丘克又遇到一起拐賣案，這個拐匪叫盧一葦，正是小四子說的阿杜，又經過審問，才知道阿珠被賣到了一個住138號的富豪家裡。終於，阿珠找到了。
她被拐賣到了霞飛路138號，但沙丘克沒有報警。
九年了。
沙丘克在霞飛路138號再次看見了九年前的那個女人。
她叫於蔓莉。她曾經是沙丘克的妻子，也是沙小丘的媽媽。於蔓莉曾經住在草鞋灣108號，感覺自己站在一片黑暗的大海上的小船裡，隨時可能被驚濤駭浪打翻，滿是驚恐和絕望。所以在沙小丘兩歲的時候，她受不了這個家了，於是她永遠地離開了。
沙丘克帶著沙小丘獨在街頭，夜深了，沙小丘靠在長椅上漸入夢鄉，可沙秋克卻宿夜未眠。次日清晨，沙丘克獨自走進警局，他還是選擇了報案。
這一天，恰好是一年前阿珠丟失的那一天……