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。
陈家鹄隐藏着对密码的热情，在课上表现得心不在焉，而且，他在生活中的特立独行也令他与“黑室”学员格格不入。陆从骏对于陈家鹄的碌碌无为忍无可忍，在课后找到陈家鹄威迫陈家鹄端正态度为“黑室”效力。 次日，一位自称是陈家鹄妹妹陈家燕的女人到邮局查找166信箱的具体位置，深知事有蹊跷的李政将此事拖延住，并跟踪查清此人的地址。陆从骏深知这是陈家鹄寄给惠子的信走漏了风声，陆从骏决定将计就计，一箭双雕。
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