La sesta stagione comincia con un cambiamento nella guida del distretto: Giulia Corsi si trasferisce a Trieste per seguire l'amato capitano dei Carabinieri Rea e il suo posto viene occupato da Roberto Ardenzi, che è anche al suo ultimo anno al distretto. Entrano nella squadra l'ispettore Irene Valli (Francesca Inaudi) e l'ispettore Alessandro Berti, passato dalla scientifica al Distretto: tra loro nascerà una storia d'amore. Al centro delle indagini c'è Cesare Carrano, un potente uomo d'affari che 25 anni prima è stato visto da Ardenzi (allora solo un ragazzino) commettere un omicidio. La paura aveva spinto il giovane Ardenzi a dire alla polizia di non avere visto niente. A distanza di molti anni, Ardenzi ha ora la possibilità di incastrare Carrano, incominciando a indagare sui loschi affari dell'imprenditore.

Nel corso della storia, Mauro Belli, da sempre migliore amico di Roberto, viene colpito in una sparatoria contro gli uomini di Carrano, impegnati a liberare il figlio del boss mafioso. Dopo il ricovero in ospedale, Mauro Belli viene dichiarato deceduto. Questa tragedia intensificherà il rapporto d'odio di Ardenzi nei confronti di Cesare Carrano, in quanto a colpire materialmente Belli è stato Gregorio Patriarca, il braccio destro di Carrano. Dopo avere assicurato Carrano alla giustizia il commissario decide di lasciare il X Tuscolano per passare all'antimafia.

Nell'ultima scena della serie, un flashback riporta gli spettatori al momento in cui Belli viene ricoverato in ospedale in fin di vita. Sul posto giungono due uomini della DIA i quali dicono al chirurgo che, indipendentemente dall'esito dell'operazione, Belli avrebbe dovuto essere dichiarato morto. Tale scena lasciò aperto lo spiraglio di un eventuale ritorno di Ricky Memphis nelle stagioni successive, nel caso in cui l'attore avesse deciso di ricongiungersi al cast. Tuttavia, tale ritorno non è mai avvenuto; lo stesso Memphis ha più volte ribadito la sua contrarietà a un eventuale rientro nella serie. Resta il fatto che i due uomini della DIA erano presenti alle esequie di Mauro, dopo l'operazione, il che tiene in piedi l'eventualità che Mauro Belli sia ancora vivo.