一天，一个蓬头垢面的流浪汉出现在警局门口，声称自己有重要线索。此人名叫安子，是学校附近的流浪汉，他每天靠在垃圾桶里翻找食物为生。安子说，前几天晚上在学校附近捡垃圾的时候，曾看到一个人从学校东边高墙上蹦下来，好像还扛着一具无头尸。
警方根据这一线索立即展开调查，安子所说的地方十分偏僻荒凉，四周杂草丛生，连监控都没有，调查工作困难重重。幸运的是，附近一辆私家车的行车记录仪提供了一点线索，画面中，一个黑影扛着一个长条状的物体匆匆走过，虽然画面模糊，但警方还是顺着这个方向，找到了一个废品收购站。
废品收购站里堆满了各种各样的废品，散发着难闻的气味。收购站的主人是个年轻小伙，名叫刘成，他身材消瘦，看起来十分不起眼。面对警方的询问，刘成眼神闪躲，结结巴巴地回答：“我不知道，我啥也没看见。”警方敏锐地察觉到他的异样，决定对这里展开细致勘探。
经过一番仔细搜查，警方终于在收购站的后院发现了一处隐蔽的地窖。当地窖的门被打开时，一股刺鼻的气味扑面而来，警方强忍着不适走进去，里面的景象让人不寒而栗。地窖里摆放着四个大桶，每个桶里都装着一些人体残肢，正是四位死者残缺的部分。
刘成被带回警局审讯，一开始他还试图抵赖，但在铁证面前，他的心理防线逐渐崩溃。“她们欺负我妹妹，我妹妹因为她们自杀了，我要让她们付出代价。”刘成颤抖着嘴唇，声音嘶哑地说道。
原来，刘成的妹妹刘悦在学校食堂打工，是个善良单纯的小姑娘。有一次，林晓、苏娜她们在食堂吃饭时故意找茬，说刘悦把汤洒到了她们身上，对她进行辱骂和推搡。后来，她们变本加厉，在食堂人多的时候诬陷刘悦偷了她们的东西，让刘悦丢尽了脸。刘悦跟刘成哭诉这些的时候，一直在哭，整个人变得越来越沉默，精神也越来越差，最后没方法继续工作，辞职那天，她选择结束自己的生命。
刘成得知妹妹自杀的消息后，悲痛欲绝，心中充满了仇恨。他决定要为妹妹报仇，让那些欺负她的人付出应有的代价。在那个寒风凛冽的夜晚，刘成带着事先准备好的凶器，悄无声息地翻墙潜入了学校，他潜伏在女生宿舍楼附近，静静等待着时机。
当夜深人静，所有人都沉浸在梦乡之中时，刘成悄悄地摸到了女寝205的门口。他轻轻推开门，房间里弥漫着一股酒精的味道，四个女生喝得酩酊大醉，正躺在床上呼呼大睡。刘成手持利刃，心中的仇恨让他失去了理智，他毫不犹豫地一个接一个结束了她们的性命。看着她们在自己面前失去生机，刘成的内心没有丝毫的畅快，只有无尽的悲凉和无奈。
而刘成之所以将她们的尸首摆成雪人，是因为妹妹生前最喜欢雪人，每逢下雪，妹妹总是欢呼雀跃地去堆雪人。他想让这四个女生以这样的方式向妹妹赔罪，尽管这只是他自我安慰的一种方式。
案件告破后，整个城市都陷入了一片哗然。人们对刘成的遭遇感到同情，但对他的行为却无法认同。在法庭上，刘成一脸平静，他知道自己犯下了不可饶恕的罪行，但他并不后悔。他唯一的遗憾，就是再也不能保护自己的妹妹了。
随着时间的推移，这起震惊一时的哈尔滨雪人案渐渐被人们遗忘。但每到下雪的日子，东北大学的校园里，总会有学生们在雪地里堆起雪人。只是，再也没有人敢靠近当年那个案发的角落，仿佛那里还残留着死者的怨念和凶手的悔恨，在这冰天雪地中，久久不散 。
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