就在李探长和李燕燕到达上海的第二天早上。上海东南博物馆报案，发现东南博物馆副馆长王寿利被害。
原来，在东南博物馆里，有一个以假换真的谋利组织，他们一共有四个成员，一号人物叫长官，二号人物叫头面，三号人物叫黑蝴蝶，四号人物叫神射手。这四个人只有三号黑蝴蝶是去年马丽娜因为差点暴漏了，长官便让她退出，更名为王艳到了龙安博物馆。后来不久长官又发展了黑蝴蝶。这天晚上，黑蝴蝶向长官汇报情况，她说“二号昨天朝她说，这次给他的钱太少了，挣了六百万才给他一百万，他说得给他一半才行，就是说，得给他三百万才行，如果不给他三百万，他就把这些事统统向领导汇报。叫我们都完蛋。一号听了很是愤怒，他说，这个家伙也太贪心了，你什么也没有干。空手套白狼，你就要一半，虽然你是个领导，有些事有你给瞒着，撑着，所以我们才这样顺利，可是你要拿去一半，也太黑了！我看是这样老三，你再适当的时候，按照老办法将他除掉，这个老家伙是不想活了，只有让他死去，我们才会安心。当即，一号长官边向三号黑蝴蝶发出了把二号人物产出的命令。就在第二天的晚上，黑蝴蝶发现二号人物王馆长在值班室值班。在夜里九点多的时候，黑蝴蝶悄悄躲进男卫生间的大便室，将门小小地开了一个小缝儿，就在王馆长醉醺醺来到卫生间来尿尿时，黑蝴蝶猛地朝他的脑后砸了一下，那个王馆长朝前倒了下去，怕他不死，她又向前补了几下，直到他彻底死了，黑蝴蝶才放手而去。直到第二天早上，职工们上班时，一个职工到洗手间方便才发现王馆长被人害死了。
当时李探长刚要返回龙安，上海市公安局的黄局长朝他说，“老李，帮个忙吧，你的侦探本领我们是有耳所闻，这次你就要给我们看一看，你的如神般的所说是真的如此，还是人们有意地为你吹捧。“哈哈！怎么样？敢不敢留下来叫我们亲、眼目睹一下？”听到黄局长这样一说。李鹰真有些不好意思了，走吧，他们以后一定会说，这个李鹰没什么了不起。别人说他的那些都是在瞎吹！想到这些，李鹰朝站在他身边的黄局长肩上一拍：“好了，我也不怕别人怎样说我，关键是为了工作。行了，咱们走吧。”
李探长和黄局长他们一起来到了东南博物馆，李探长奇怪地发现，这个王馆长的死相和几天前龙安那个检测员的死相真是太一样了。也是头部顶着墙，脑后流着血，说明凶手也是在受害者撒尿时猛的一击，使受害者向前一扑，顶在了墙上，凶手唯恐他不死，又在他的脑后重咂了几下，直到凶手见他确实死了才罢休。
李探长把死者平放在地上，用手检查了他的兜口，没有发现什么。李探长站了起来，朝黄局长说：“由于他是在夜里被害死，所以对凶手的追查线索不好确定。”
黄局长点着头，而后朝馆长说：“你们首先要通知他的家属。我们先把受害者的尸体放到冷藏室，等着他的家属来了后，在征收他们的意见，是放在这里，等待案件的侦破，还是首先把受害者安葬。我的意见是，这个受害者的凶手一时很难找到，我们也对受害者的身体进行了查验，没有什么问题。俗语说入土为安。就这样，他的家属很快就来了，全体职工也都在场，这时，那个黑蝴蝶仿佛中了邪一样，或者说，她是有意想表现一下，自己和受害者有多么深的感情，由此可以让人们推想到，她对受害者有这样深的感情，她绝不会杀害他的。可是，黑蝴蝶这样悲切地哭，和字字带泪的诉说。使得李探长有些反感，并引起他的深思。他在案情分析会上朝馆长问道：“今天哭的那样欢的那个女的是受害者的什么人？”
馆长说“那个女的跟王馆长没有一点关系，她是一个解说员，她是在一年前来馆里做解说员的，没听说她跟王馆长有一点亲戚关系。她今天哭的那样的悲痛，我也觉得有些奇怪。”
最后案情审议会决定，明天由李燕燕去找黑蝴蝶，向她了解她和王馆长有什么人们不知道的关系。
案情分析会刚结束，四号人物神射手就接到一号长官的指令，要他在明天早上将黑蝴蝶干掉。对于这个冷酷的处于意外的指令，神射手很是感到痛苦，因为他的妻子马丽娜去龙安后，他就迷上了黑蝴蝶，就是没有机会和黑蝴蝶说出自己要娶她为妻，现在，就是明天就要把自己深爱着的女子给杀害，他的心理怎么会受得了，一号长官可能已经知道他和黑蝴蝶的关系，便对他说出了必须要杀掉黑蝴蝶的理由。他说。黑蝴蝶是一个坏事有余，好事难成的女子，在我们这个事刚做成后，她就朝二号头面人显赫说我们这次真不错，一下就得了六百万，她一说不要紧，一下把头面人的贪心给勾起来了，他竟朝我要三百万，说要是不给三百万就要我们全都给告了，无奈，为了保全我们，只好把那个贪心的家伙给杀掉。黑蝴蝶把头面人物杀害以后，她当着受害者家属和公安人员的面，痛哭流涕，比人家亲属还哭得伤心，她好象以此来说明自己不可能害死馆长。实际恰恰相反，李探长就看出了问题，他问馆长，这个啼哭不止的女子是受害者的什么人？她与受害者是什么关系？馆长说，这个女子是一年前来我们馆的解说员，跟受害者没听说有什么关系，最后决定，明天上班时，李探长的助手李燕燕找黑蝴蝶了解情况。这样看来，我们就很危险了，那个黑蝴蝶在那个公安人员的威胁诱导下，要是说了实情，那我们可就全完了。”
