故事发生在抗战时期的上海。中共特工“杜鹃”中村功（陈宝国 饰）在好友掩护下，从“佐尔格”谍案中脱身，出任上海特别行动处主任。负责与他单线联系的老郭被“白鸽”出卖，最终在牢中自杀。特务组织机关长影佐祯昭（徐成峰 饰）怀疑中村功的身份，又苦于证据不足，便把特高课长石川云子（田中千绘 饰）安排在中村功的卧榻旁边，以期获取证据。由于情报失误，新四军情报部门派情报科长董剑飞（丁志诚 饰）赴上海刺杀中村功。中村功深知董剑飞共党身份，他与其巧妙地周旋着。期间，中村功动用他广泛的人脉搜集了日军大量情报，特别是日军将南下作战的方案布署。但怎么将情报送出去成了摆在他心头的难题，他决定孤注一掷......
为了彻查“白鸽”，董剑飞对每个手下都不敢轻易放过。李冰为董剑飞怀疑她而苦恼，她向萧船吐露心事，力争清白，更决定通过老崔藏起的秘密电台，绕过董剑飞越级汇报，她俩赶到白城书局。 石川云子接到密报，白城书局是共产党的秘密联络点，石川云子展开行动。为掩护李冰、萧船离开，老崔不幸被捕，寻机服毒自尽。董剑飞认定“白鸽”就在萧船、李冰之中。 合生药厂老板唐桥生因工人罢工事件来求助中村功，唐桥生的工厂承揽了为军队提供“马牌万金油”的生意，从军需品的数量可以推测军队的大致人数，中村功对这个药厂产生了兴趣。
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