1937年，中华民族进入了最为苦难的一段时期。日寇侵华，血腥的铁蹄踏遍神州，熊熊战火灼烧着祖国每一寸土地。在国难当头的危机时刻，留学多年的数学博士陈家鹄携日籍妻子惠子回国，希望奉献自己渺小的光和热。由于他在国外曾对日本的电报密码有所了解，因此陈成了日寇急欲猎杀的目标，也成为国民政府积极网络的对象。经过一番波折，他最终加入国民党军统下辖的密电破译机构“黑室”的一员，虽然憎恨国民党的腐败，但是受制于人的陈仍被迫为黑室工作。在此期间，他和惠子也因身份的特殊屡遭军统刁难。与此同时，我党人员成功打入黑室，为了新中国的建立做着最后的努力。
陆从骏要求陈家鹄尽快为“黑室”工作，然而，陈家鹄依旧对军统人员冷酷残暴的行为方式不能苟同。陈家鹄一夜未归，陈家人托付李政和石永伟四处打探，惠子也搬回陈家。“黑室”培训班正式成立，李政负责“黑室”的警备工作，而陈家鹄依旧不愿加入“黑室”，并选择绝食作为抵抗方式，此刻，陈家鹄最挂念的就是自己的妻子惠子。 “黑室” 的第一堂课上陈家鹄被抬进教室，林蓉蓉终于见到自己要保护的目标。
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