警察日记是一部围绕刑警三队与犯罪团伙之间抓捕与反抓捕的警匪题材电视剧。在警察与罪犯斗智斗勇的过程中，上演着扣人心弦的剧情。南州市刑警三队队长张海和同为警察的妻子杜一然，本有着一个幸福的家庭，正值女儿雯雯过生日，张海答应女儿晚上回家庆祝生日。不幸的是张海在晚上抓捕盗车贩的行动中牺牲了，亲眼见到张海牺牲却无力挽救的刑警三队副队长叶楠陷入了深深的自责中。妻子杜一然悲痛欲绝

夜幕降临，资深刑警钟文接到离家出走许久的女儿苗苗的电话，他暗怀喜悦准时来到了正进行三周年店庆的武吧。武吧老板武江热情地接待了他，但是酒吧内光怪陆离和乌烟瘴气的景象让钟文心生不快。此时，一名民工为索要工钱带着炸弹入场，钟文出手解决争端，可没过多久却被人用棒球棍打晕。

神勇干探陈家驹将远赴大陆，化身囚犯打入国际军火毒品走私集团的内部。在大陆美女公安杨建华的帮助下，家驹顺利接他们越狱后，豹强主张到家驹随口编出来的家乡躲避，幸得杨建华提前安排，才没有漏出马脚，杨建华自称家驹妹妹，与他们同行。他们来到香港见到了集团的老大猜霸，顺利成为集团的一员。猜霸带着手下前往吉隆坡营救被绑架的妻子，遇到了家驹的女友阿美。阿美的举动引起了集团成员的怀疑，连场大战一触即发！

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女警玲之线人薇无意中发现一宗毒品交易，但一次薇带玲及其拍档高在将近易现场埋伏时行动失败，只抓获一名大陆偷渡的贩毒份子。大陆警方派豪来引渡罪犯。豪、玲、高三故友重逢，感慨万分，豪对高早已暗生情愫，却碍于高乃亡友之妻而不便表白；玲对豪也怀爱慕之心，但却深知豪并不属于她，只好对豪装作蛮不在乎。豪回大陆后不久发来邀请，请玲和高赴大陆查案。原来豪将毒贩引渡回国后不久发现其背后主人竟是杀死高丈夫的犯罪分子孙。高、玲两人同赴大陆配合大陆公安，历尽艰难险阻，终于摧毁了孙组织的贩毒集团。但三人之间的感情纠葛却不知何去何从…