清朝咸丰年间，在恒山与五台山之间的繁峙县有一个叫瓶形寨的大寨子，瓶形寨以一座类似瓶子的大山而得名。由于寨子距离县城较远，寨民们大多贫困，因此向瓶山开荒种地，成为解决吃饭问题的一个主要办法。
一天，寨民崔忠老汉的儿子大虎和崔三嫂子的儿子栓子上山开荒，却被人杀死在山上。大虎和栓子两家老一辈关系很好，二人又是很要好的朋友，于是便结拜为兄弟，大虎为兄长，栓子为弟弟。两兄弟年纪相仿，都在二十来岁左右。两兄弟相约到瓶山开荒种地，却不料双双死在了山上。
小山寨出现杀人案，立刻引起全寨子人的注意，寨中老少赶往现场查看，只见大虎倒在田边，匍匐在地，后脖子颈骨被砍断而死；栓子死在田边的小草棚里，身上有两处伤痕，一处在左颈之下，一处在脑后；后脑处的刀痕深入头部，脑浆迸出流在地上，血迹斑斑，沾了一地。在栓子身旁，放着一把镢头，镢头上沾满血迹，田边、草棚里到处洒落着种子。
除此之外，现场找不到其他痕迹，找不到除了镢头以外的任何凶器。
案发之后，地保立刻派人骑马去县里，把案情报到了县衙。县令刘云矫接到报案，带着主簿高尚和几个捕快前去查办。刘县令一行人骑马赶去，走了一个多时辰才赶到瓶形寨。
在命案现场，地保告诉刘县令和高主簿等人，大虎与栓子都出身穷苦人家，家中并无多余钱财，肯定不是罪犯图财害命；大虎与栓子从小就老实忠厚，从未与人发生过口角争斗，被人仇杀也不可能。如今二人离奇死在山上，凶手究竟是谁呢？
高主簿看了现场之后，率先说出了自己的看法。他认为，大虎与栓子二人年轻气盛，相约上山开荒种地，不料途中不知何事发生口角，遂引发争斗，大虎用镢头砸伤了栓子后，背着种子走到了田边。他以为教训了栓子一下，栓子不会怎么样，于是没有放在心上。
片刻之后，栓子从地上爬起来追上大虎，冷不防从后边用镢头挖断了他的后颈，大虎倒地身亡。杀死大虎之后，栓子拖着受伤的身子回到草棚，想到自己亲手杀死了义兄，无颜面再见崔忠伯和寨中乡亲，也难逃法网制裁，于是便自杀身亡。
高主簿一边分析，一边沿着草棚走向田边，用手指着案发现场的所有物件一一作了说明。高主簿的分析有鼻子有眼，而且看上去非常符合现场的情形，捕快和寨民们听了之后都连连点头称是，称赞高主簿分析得很对。刘县令却在一边一言不发，仔细查看着现场的一切。
众人见刘大人不说话，心中颇为疑惑。高主簿便问刘县令，他的分析是否有错漏之处。刘县令此时才缓缓说道：此案看起来是一桩相斗相杀的案件，但实际上是一桩谋杀案。
首先，大虎和栓子身上的伤痕都是刀伤，身边摆放的镢头放得工整，还刻意刮掉了上边的泥巴。由此可见，这不过是凶手借以迷惑人用的。但凡杀人工具，必然是胡乱丢弃一边，哪有摆放工整且还把泥巴刮掉的？
其次，大虎和栓子的伤痕都很深很长，每一刀都砍开皮肉直抵骨头。凶手心狠手辣，而且他用的刀很锋利。现场只有一把镢头，镢头是农具，镢头砍中人后，造成的伤痕是窟窿状的，而且伤口必然窄小，只有锋利的长刀才有可能造成这种伤痕。不是惯犯，普通人绝对做不到这一点。
最后，大虎和栓子的伤都在致命处，地上又没有其他多余的血迹，大虎和栓子都是身强力壮的年轻人，能将他们杀死的人，一定是更加有力气、身手不凡的人，他很有可能会功夫。
由此可见，这是一桩杀人凶案，并且是仇杀案，从刀伤深处及其残忍程度来看，此仇很深。只是到底为何杀人，凶手究竟是谁，现在还不清楚这一点。寨民们听罢，暗暗佩服刘县令所言极是，他的眼光更胜一筹，且更加能抓住细节。
为了抓住凶手，刘县令当即作出安排：捕快们立刻行动到寨内察访，挨家挨户调查是否有可疑情况；他亲自带着高主簿去找死者家属，做进一步的调查取证。众捕快领命而去，寨民们将大虎和栓子的尸体抬到村外路边安放，然后各自回家等待捕快们盘查问话。
刘县令和高主簿二人来到崔忠老汉家里，又叫来崔三嫂子问话。两位家属回答的情况与现场调查的结论并无多大出入，两位死者的家属都提供不出新的线索来，调查一时间陷入僵局。就在一筹莫展之际，崔忠老汉暗暗叹息道：“大虎这孩子实在可怜，自小父母双亡，跟着我受了很多苦，我没有照顾好他……
刘县令听了崔忠这句话，立刻从沉思中被唤醒。刘县令连忙打断崔忠老汉，大虎自幼父母双亡，那崔忠老汉是他的什么人呢？崔忠老汉回答说，其实他不是大虎的父亲，而是他的舅舅。刘县令继续追问道：“既是如此，那大虎的父母是如何死的呢？”
崔忠老汉长叹一声说了一段往事：
二十年前，崔忠的妹妹嫁给了榆树村的青年梁学年。榆树村距离瓶形寨有20多里远。婚后，夫妻二人生了一个孩子，这个孩子就是大虎。梁家原本也穷，后来梁学年跟着别人一起做买卖，家里才渐渐富裕起来。梁学年很会经营买卖，几年下来挣了不少钱。他不仅修起了三层新房子，还雇起了佣人。可没有想到的是，这些财富却为他们家招来了横祸。
一天晚上，不知从何处来了一伙强盗打劫，梁学年会些拳脚功夫，在打斗中他打死了一个强盗。但毕竟寡不敌众，家中又多是老弱妇孺，梁学年被强盗围攻杀死，一家人十三口人被强盗杀死，家里做买卖存下的银子还有妹妹的首饰都被抢走。强盗进家时，妹妹见情况危急，把大虎藏在一个没有烧火的灶台坑里，又抱来柴禾盖住。因此，只有大虎一人幸免于难。
第二天上午，崔忠得到消息赶往妹妹家，看到全家惨死，气得差点昏死过去。当他擦掉眼泪收拾妹妹一家的尸体时，突然听到灶台坑里传来大虎的哭声，孩子肚子饿了，所以哭喊起来。崔忠把柴禾挪开，从灶坑里抱出了大虎，并将他带回自己家里养大。为了躲避强盗报复，他与大虎父子相称。
刘县令听了崔忠老汉的话，感叹大虎一家命运悲惨，又一度陷入了沉思之中。此时，在村中排查情况的捕快跑来告诉刘县令，他们在寨子里发现了一个疑似三年前漏网的强盗钱镇。从种种迹象来看，他可能是一个强盗无疑。为了不打草惊蛇，现在还没有惊动他，只是派了两个人暗中监视，于是他回来请示刘大人该如何处置。
这一起旧案倒没有引起刘县令多大的注意，因为现在主要的事情是侦破杀人案。刘县令正在思考如何处置时，地保又带来一位须发斑白的老者。老者说他是一个打更夫，在大前天的晚上，大约二更时分，寨子里鲜肉铺子的老板钱镇，轻装扎束，手提双刀，出了寨子就往瓶山的狗子岭方向走去。当时月亮照得地上发白，钱镇急匆匆走出镇子外去，被他看得一清二楚。
刘县令听了打更老者的话，立刻把所有线索串在了一起，他当即让众人布置妥当，迅速将钱镇抓捕归案。钱镇被捕，从家中搜出了杀猪用的剥皮刀、尖刀和长刀数把。刘县令当场提审钱镇，打更老者也出面作证，那天晚上所见之人就是钱镇。
刘县令一一核对两起案件，仔细审问钱镇。俗话说，“新罪可瞒，旧罪难赖”，经过一番审问之后，钱镇便前言不搭后语，说辞前后矛盾了，刘县令又让钱镇出示左手，他的左手断了两根指头。刘县令下令捕快鞭打钱镇，让他从实招来。钱镇见无法隐瞒，这才将所犯罪行和盘托出，事情的经过是这样的：
二十年前，钱镇聚众结伙，以抢劫为生。当榆树村的梁学年做生意发了财，修起了三层新房子后，钱镇便纠集起手下强盗打劫梁家。当天晚上，钱镇和他的拜把子兄弟金大眼亲自带着20多个强盗闯入梁家，其余强盗在外放风接应。起初，他们以为梁家都是老弱妇孺很好对付，却不料主人梁学年拳脚功夫了得。金大眼带着几个匪徒冲在前面，不料遭到梁学年的阻拦。
在打斗之中，手持长刀的金大眼竟然不敌赤手空拳的梁学年。梁学年一拳打断了金大眼的肋骨，又捡起地上的刀砍死了他。这一幕让跟在后面的钱镇等人料想不到，钱镇见义弟被杀，于是疯狂围攻梁学年。梁学年虽然厉害，但奈何一人难敌四手，最后被钱镇等人围攻杀死。梁学年在被杀死前，用刀砍断了钱镇左手的两根手指头。
三年前，县里派兵围剿这伙强盗，强盗们不敌官兵，死的死，散得散，匪首钱镇装扮成乞丐逃出山寨，最后辗转来到瓶形寨安家。匪首钱镇下落不明，官府以他被砍断的二根手指和容貌为依据，四处张贴告示捉拿，却一直没有找到他的下落。
不久前，钱镇从一个当年的小弟嘴里得知，瓶形寨崔忠老汉的儿子（其实是外甥）大虎就是梁学年的亲儿子。钱镇得知这个消息后，决定杀死大虎。他要报金大眼被杀之仇，要报断指之仇，也要报这二十年来东躲西藏之仇。
经过一番打探，钱镇得知大虎和栓子上山开荒，他们在山中修了一间小草棚作为栖身之所。当大虎和栓子上山之后，钱镇料想二人当天晚上肯定会在草棚里过夜，于是便携带双刀上山。本来他只想杀大虎，但栓子与大虎形影不离，只得连栓子也一起杀掉。
到了山上，钱镇发现二人刚好下山来，于是他先下手为强，一刀先将拿着镢头的栓子杀成重伤，使其失去反抗能力，然后又用刀将二人杀死。钱镇杀死大虎和栓子之后，伪装了栓子用镢头挖断大虎颈部，栓子在草棚自杀的假象，以借此蒙混过关。当人们发现大虎和栓子被杀之后，钱镇还假装关心，上山去看。
那天在山上，刘县令看出了案件是一桩谋杀案，推翻了高主簿的内斗和自杀一说后。钱镇心中急了，准备回家收拾一番后跑路。但他在瓶形寨已经生活了20年，舍不得挣下的家业和妻儿，再说现在逃跑等于不打自招。他自认为做得天衣无缝，即使刘县令看出了此案是凶杀案，也绝对不会怀疑到自己。
但是他没有想到的是，捕头在挨家挨户调查时，发现了他左手的断指，并且问他手指如何断的时候，他说是砍肉时砍断的。钱镇回话时有些心虚，这让捕快产生了怀疑，又搜了他家的床底下，发现有一把特制的长刀。捕头凭自觉认为，他可能就是三年前逃走的匪首，但又不确定，于是便设法稳住他，转身回来请示刘县令。
另外，钱镇更没有想到的是，他上山杀大虎和栓子的那天晚上，打更的老者在月光下将他看得一清二楚。他一幅轻装打扮，携带双刀急匆匆而去。大半夜的上山干什么去？不是去杀人还能做什么？而且第二天大虎和栓子就死了，这绝对不是巧合。
钱镇的犯罪经历就是这样，人证物证俱在，他没有任何狡辩，刘县令按律判处钱镇斩首示众。在斩首前，刘县令让他说出其余匪徒下落，钱镇却很讲义气，始终不肯开口。最后，刘县令接到上边批复，将钱镇斩首。
刘县令慧眼擒凶，经过仔细观察和分析最终捉住了凶手，连破两案。若不是观察入微，按照高主簿的推断，此案将成永久的疑案了，榆树村梁家一十三口被杀劫财之案，也将成为永久的谜团。由此可见，古人断案的智慧，也相当令人称奇。