Un homme, haut fonctionnaire dans un bureau de poste, est assassiné à son domicile. Terzani et Rex interrogent dans un premier temps l'ex-épouse de la victime, qui n'a jamais accepté la séparation. Plusieurs indices ne tardent pas à mener les enquêteurs vers elle. Gori décide de procéder à un nouvel interrogatoire. De leur côté,Terzani et Rex découvrent que la situation est beaucoup plus complexe qu'il n'y paraît. Ils tombent en effet sur la piste du démantèlement d'une bombe atomique qu'un gang de criminels chinois utilise comme objet de contrebande à travers l'Italie. Ayant réussi à intercepter certains composants de la bombe, Terzani et Rex recherchent la pièce finale contenant le plutonium, sans lequel l'engin ne peut pas exploser...