En Black Coal, Thin Ice, un ex detective llamado Zhang Zili investiga una serie de asesinatos en los que las víctimas son desmembradas y sus cuerpos esparcidos por toda China. Después de un tiempo, Zhang se retira de la policía y comienza a trabajar como guardia de seguridad en una fábrica de carbón.
Sin embargo, cuando los asesinatos comienzan de nuevo, Zhang se ve obligado a regresar a la investigación. Durante su búsqueda, se encuentra con una misteriosa mujer llamada Wu Zhizhen, quien parece estar conectada de alguna manera con los crímenes.
A medida que Zhang profundiza en el caso, descubre una red de engaños y traiciones que lo llevan a cuestionar todo lo que creía saber. Con giros inesperados y una atmósfera sombría, Black Coal, Thin Ice es un thriller policiaco que mantendrá a los espectadores en vilo hasta el final.