《第五个空弹壳》讲述了刑警田志平二十年前收养了他亲手逮捕的罪犯苇子的女儿小梅，并与小梅的母亲卜玉琴结婚。二十年来，一家人生活幸福，小梅始终不知田志平并非她的亲生父亲。苇子在服刑期间努力改造，争取提前出狱，希望与妻子卜玉琴和女儿小梅团聚。就在苇子刑期仅剩半年时，他从新入狱的犯人李三宝口中得知卜玉琴已去世，而女儿小梅则由田志平抚养。苇子心怀怨恨，决定出狱后报复田志平。与此同时，田志平在调查一起案件时发现苇子即将出狱，意识到自己可能面临危险。故事围绕田志平与苇子的恩怨展开，展现了人性的复杂与亲情的纠葛，最终在悬疑与冲突中走向高潮。