1949年，虽然解放战争接近尾声，在上海，敌人的力量仍无比强大，甚至无坚不摧。所有的主动都掌握在敌人手中，而我们革命者则无时不处在敌人摆下的天罗地网和重重圈套之中。中华和芷寒在对话，他要用自己死来证明自己不是飞鹰，没有了中华，飞鹰将无法隐藏，他的死将让地龙和飞鹰没有了挡箭牌，枪声响了。军统方面也正准备清剿上海地下党组织。

芷寒的父亲也中枪死了，她以为是中华打的，就朝中华开了一枪，中华将她打晕带走了，中华将芷寒藏在了下水道中，他自己倒在了地上，经过清查全场就发现倒在地上的中华还活着。军统将这场屠杀栽赃到共产常头上。地下党组织经过调查，去接那第人才的人都死了，只有祝中华不见了踪影，几个领导把矛头怀疑到祝中华身上。芷寒被兰飞救回家中，然后也被送进了医院。

1949年，虽然解放战争接近尾声，在上海，敌人的力量仍无比强大，甚至无坚不摧。所有的主动都掌握在敌人手中，而我们革命者则无时不处在敌人摆下的天罗地网和重重圈套之中。中华和芷寒在对话，他要用自己死来证明自己不是飞鹰，没有了中华，飞鹰将无法隐藏，他的死将让地龙和飞鹰没有了挡箭牌，枪声响了。军统方面也正准备清剿上海地下党组织。

芷寒的父亲也中枪死了，她以为是中华打的，就朝中华开了一枪，中华将她打晕带走了，中华将芷寒藏在了下水道中，他自己倒在了地上，经过清查全场就发现倒在地上的中华还活着。军统将这场屠杀栽赃到共产常头上。地下党组织经过调查，去接那第人才的人都死了，只有祝中华不见了踪影，几个领导把矛头怀疑到祝中华身上。芷寒被兰飞救回家中，然后也被送进了医院。

他打晕了院长，自己对胸口的枪伤止血，这一切正好被藏在门后的芷寒看到了，芷寒企图用刀将他扎死，但被反映敏捷的中华再次打晕，军统的一赶来了，他们封锁了医院。祝中华开车带着芷寒走了，他们去了芷寒家里。被打晕的芷寒醒来，发现祝中华在他旁边坐着。祝中华叫她回答自己三个问题，祝中华的一番说让芷寒产生了怀疑。地下党接到信息说祝中华就是内奸，实际上是军统的将计就计，原本的营救计划改成了除奸行动。

中华的父亲况宝山部长正好是上海地下党组织的主要领导人之一，但贾书记坚决不同意他的看法，将中华关押起来。上海地上党组织开会后，经过举手表决要处死祝中华，正当他们要枪决祝中华时，他从关押他的屋里逃跑了，实际上是丁芷寒故意把他带到了有地道的屋里，祝中华没有走，藏在了地道的暗室里。等地下党组织人走了以后，祝中华让芷寒去找矿部长，告诉他在军统内部的同志已经暴露，有生命危险。

中华和祝部长见面的事儿很快被刘部长知道了，贾部长派人来抓祝中华，结果没什么收获。地下党组织还在继续追杀祝中华，那位暴露的同志被调到外地，在火车被人杀了。地下党组织准备在舞会上刺杀军统上海站站长尤成龙，芷寒被兰飞请到了舞会上，兰飞是海军统站通讯科的一个科长，他解释了上次事件自己知道的一切，芷寒情绪很激动。站长也对芷寒产生了浓厚兴趣，兰飞求芷寒见站长一面。

埋伏在舞会门口的地下党人员有三批，站长刚一下车就遭到枪战，混乱之中这些刺杀的枪手都被打死了，伏兵早就安排在酒店里，枪战平息了，舞会继续。在舞会上，站长告诉芷寒说祝中华是那次屠杀的元凶手，祝中华也化妆混了进来。芷寒又在舞会上见到了以前的好姐妹燕妮，燕妮劝她离开上海滩，她把燕妮告诉她去美国油轮的事儿告诉了兰飞，兰飞对她说他自己就是个电讯专家，没参与屠杀的行动。

芷寒将站长介绍大使夫人的事儿告诉了中华，中华送给她一把微型手枪防身。凌晨两点去美国的油轮被人袭击了，美国侨民死了不少，芷寒坐在收音机旁边听着，回想起前面发生的事儿，心里有了主意，他开始怀疑兰飞了，因为这个信息她只告诉了兰飞，她问兰飞的时候，兰飞又一次欺骗了她。中华被人跟踪了，是军统雇青帮的人。地下党组织的行动又一次被军统得知，他们派出了大量兵力前去围杀。

共军运送武器的卡车开过来了，军统得到消息，带着人又去包围，这次的行动正好让芷寒看到了，他发现阿华并没有死，还拿着金怀表。在树林里双方又一次展开激战，共产党的人坐上了卡车走了。国民党在路上加上路障，想以此截击地下党。这次地下党被夹击了，为保护况书记，郑书记引开了敌人，他还受伤了，他战斗到最后一颗子弹，最后被捕了。由于芷寒的情报使地下党的损失减小了，她要求加入到这支队伍中。

军统方面也在调查泄密的原因。组织上问起了兰飞和她的关系，芷寒说兰飞很喜欢她，对她有强烈的占有欲，组织上准备利用她这种关系做间谍，深入敌人内部收集情报。芷寒把看到阿华没死的事儿告诉了组织，组织相信了她的话。芷寒和中华在街上遭到青帮的追杀，中华的出色表现击退这些匪徒，中华把叛徒怀疑到组织的高层领导上。

芷寒把加入地下党组织的事儿告诉了中华，中华不想让她为此冒风险，实际上是让她和兰飞保持联系，中华告诫他赞成不要去打听情报，她告诉中华阿华没死的事儿，这更让中华觉得地下组织内部问题的严重性。青帮跟踪中华没什么收获，给军统一造成感觉是也不知道他的做什么。晚上中华悄悄潜入到芷寒家，在客厅里安装了窃听装置。况部长和芷寒的谈话都在中华的监听之中。

丁芷寒在回想中华和况书记说的话，阿华又要行动了，地下党的同志们也在追捕阿华。国军在三大战役中连吃败仗，毛局长命令上海现存金银做好运往台湾的准备。郑书记在监狱中什么都没说，他们准备再次启用飞鹰。被派往南京同志的死被证实了，地下党组织对中华的身份再次讨论起来，他们认为内部高层存在问题的可能性很小，这个飞鹰藏的很深。

由于军统的安排，在地下党组织开完会之后将况书记抓住了，在狱中受到严刑拷打，他和郑书记关在了一起，郑书记怀疑起了贾书记，他们对高层怀疑也产生了分歧。祝中华在监听器里听到了组织准备再次接收他的消息，中华要活捉阿华。阿强回来了，告诉了发生在街上的事儿，组织对祝中华又产生了新的怀疑。地下党组织的引蛇出洞让阿华葬送了性命，是军统将阿华狙击死的。

祝中华发现了刘书记的行踪，他用手里没有子弹的手枪指住了刘书记的头，刘书记确定了他不是叛徒。芷寒被兰飞带到了上海军统站，安排她当于盛龙的秘书，先队长带着芷寒参观整个军统局内部系统，芷寒来到军统局的首要目的是拿到松沪守备区的城防工事图。组织上要求中华归队，但他自己并不想归队，因为藏在党组织内部的叛徒还没揪出来，他要按自己的方式去调查。

贾书记的到访让芷寒和中华匆忙离别，贾书记让她把窃听器安装在于盛龙的办公室里。祝中华跟踪贾书记被发现了，当人正准备绑住中华的时候，狙击手将这个人打死了，中华正好趁此逃跑，组织对他又不信任了。于盛龙让芷寒送信给楼下通讯兵，她打开看了，她趁站长不在办公室的时候将窃听器安装在墙上蒋介石的画像后面，此时兰飞去办公室找她的时候发现她不在。

芷寒又将安装的墙上的窃听器换到了花盆下面的小凳背后，当她走出站长办公室门的时候，站长回来了，她以找站长请假为由说是找站长有事儿，她巧妙地躲过了这场危机。党组织从监听中知道敌人要杀害两名部长，马上组织人马准备行动。中华跟踪芷寒找到了贾书记要行动的地方，在窗外听到了他们的行动计划。祝中华开始怀疑贾书记是传说中的飞鹰，贾书记对祝中华也是摸不清楚。

上海军统站给毛局长报，要零时处决郑子民、况宝山、李全等人，地下堂从监听中得知，要前去营救。刘书记让中华继续背着叛徒的名声暗中调查。兰飞晚上九点如约在莱茵河西餐厅等芷寒，芷寒等于成成盛龙离开后又偷偷进入他的办公室，她悄悄进入监狱中，发现了被锁的窗户。被营救出来的同志在路上的车和先队长的车碰头了，先队长没能阻拦他们，他们被顺利救了出来。行动结束后芷寒去了那个餐厅找兰飞。

于盛龙回来后很生气，大骂先队长一顿，他们的说话又在监听之中。兰飞和芷寒在跳舞，两者都在猜疑对方心里在想什么。兰飞开车将回家，她对兰飞说是站长缠着她才来晚的，兰飞相信了。芷寒完成这次任务之后，本来有机会去解放区的，但为了给自己父母报仇，打算继续潜伏下去。中华找到了他父亲况书记，两人的交淡让中华对任何人都主信任了。第二天，芷寒回到站里，发现整个站都在严加戒备之中。

于盛龙正在对每个知道这件事儿的人进行审问，芷寒的判断的很正确，兰飞知道监狱被劫之后回想起昨天晚上的事儿，他开始怀疑芷寒意是不是共产党。兰飞和芷寒都被叫去问话，暂时被于盛龙信任了。自从这件事发生以后，芷寒每天都在担惊受怕中度过，还产生过要退出的打算，但最高任务再次提醒了她，她决心要坚持下去。下班后，芷寒上了兰飞的车。

兰飞知道了芷寒留下来的目的是为了父母报仇，他想和芷寒一起远走高飞，她没答应他。因兰飞救了她的命，她答应不再拒绝兰飞，兰飞打算和她一起干，但不愿意和共产党有任何关系。兰飞将芷寒送家中，中华和况书记此时都在他家中。她将和兰飞说的事儿给他们讲明了，大家都在为她的处境担忧着。中华还是不能认同况书记的意见，他一致要坚持自己去查那个叛徒，暂不归队。

中华和芷寒相互表达了爱意，他们为自己真正的自私了一回。特务带着人贾书记和刘书记的住所，他们藏在暗室里躲过了追捕。郑书记、李全和周嫂刚从另一个暗室出来就被埋伏好的枪手打死了，先队长从郑书记的带血的口袋里找到一个他想要的东西包了起来。是那个开车的阿牛的出卖了他们，郑书记死后，阿牛也失踪了，贾中全这次负主要责任。

况书记、贾书记和刘部长都感觉到有人跟踪他们，他们在议论那封带血的信，他们又一次想到了芷寒。芷寒在下班的时候进入到林科长的办公室，林科长将处理好的纸放在桌上,芷寒用那支微型照相机拍下了那张纸上面的字，正当她要出门的时候遇上了于盛龙，于盛龙把她叫进办公室表扬了她一番，兰飞还在车里焦急地等着她。飞鹰和地龙还潜伏的地下党组组织内部，于盛龙每天最怕的就是他们出事。

刘部长和贾书记开始怀疑况宝山关于中华的事儿。当敌人准备杀死阿牛的时候，中华赶到了，救了阿牛，阿牛说他自己不是叛徒，又成了谜团。中华让芷寒在组织上也装一部监听器，为了查出真正的叛徒。金锁大意让阿牛跑了，中华在街上四处寻找，先队长背着枪也在街上等待猎物，他们几个同时去了吉祥药铺，阿牛在街上先被先队长看见了，正当他准备进入药铺的时候，先队长一枪结束了他的性命。

祝中华来到开他的地方，找到了一枚弹壳，和他上一次捡到的弹壳是同一支枪，此时这支枪正在瞄准着他，他飞身躲开了先队长的狙杀，最终他还是没找到狙击手。中华看清了狙击手就是先秃子，他将这件事告诉了鲁奇同志，鲁奇同志是中央派到上海的特别工作人员，不受上海组织领导，他将自己的想法说给了鲁奇。芷寒将窃听装置安装在地下组织经常开会的桌子下面，阿强回去后告诉几个领导说枪响后见到中华，可能是中华杀的阿牛。

地下党组织的几个重要领导开会研究飞鹰一，种种矛头把飞鹰指向了中华，特别是贾中全书记的分析，中华在监听那边儿听到了一切，他开始对贾书记产生了重要怀疑。祝中华派人以先队长之名将小红骗回家中，先秃子受约来到她家中，祝中华早在屋里等他，中华中枪顶着他，问他飞鹰和地龙的事儿，先秃子说他并不知道，小红的帮忙让先秃子有机会逃脱了。

中华被绑了起来，屋外有人对吊灯开了枪，灯灭了，中华撑开了绳子跑了，他们更加认为这飞鹰就是祝中华。他无法向组织证明自己不是叛徒，他还需要通过自己努力来查到真实的飞鹰和地龙。最近兰飞放松对电台的查询和定位，受到于盛龙的指责，他向兰飞明确的表达了自己喜欢芷寒的意图，让兰飞尽快向芷寒求婚，实际上是兰飞在帮芷寒，兰飞让他帮自己搞几份情报,陆主住来找站长的时候，看到了兰飞和芷寒抱在一起。

南京被共产党占领，蒋介石令于盛龙协助汤恩伯防守上海，将上海的黄金要不惜一切代价运往台湾。在会上他枪毙了用笔记录信息的特工，他们准备运用全部力量按计划运送黄金。贾中全作为特别行动组组长进行除奸活动，目标是祝中华。于盛龙告诉特工们如果上海失守，飞鹰会给他们安排任务，飞鹰就是他们唯一的领导，如果完不成任务和违抗命令的杀。于盛龙要请芷寒吃饭，在兰飞的掩护下，芷寒和于盛龙喝起了酒。

兰飞的电话调走了于盛龙，趁他离开之际，芷寒将他的酒中下了药，当他喝完这杯酒后倒在了沙发上。她迅速从站长的衣服里拿出了钥匙，换好事先准备的衣服后就上了在外面等他的兰飞的车。她只有三十分钟的时间，除了跑上时间，他实际上只剩10分钟时间，她打开房门，然后用钥匙打开了于盛龙的抽屉，打开档案后对城防图用微型照相机进行拍摄，此时先秃子开车进了保密局，兰飞在为芷寒的状况担忧。

地下党组织成员开始怀疑丁芷寒了，她那么轻松进入了军统当秘书，但最终组织上经过讨论，还是相信了她，他们要不惜一切代价阻止黄金的转出。于盛龙对丁芷寒说共产党杀了飞鹰，他们认定飞鹰就是中华。芷寒在于盛龙办公室打扫卫生的时候发现地毯下面有隔层，她发现了书柜的异常。通过芷寒的消息，地下党组织得知军统调集500名士兵在九点一刻去十六号码头集结待命，况书记到现场后发现可能是敌人的陷阱，敌人又一次将他们包围。

军统的人包围了地下党的临时指挥部，刘延风下命令让让张书记撤离，自己留下来断后，最后他看着满地的战友尸体，举起手枪自杀了。于盛龙和先秃子得意的谈论这次大胜，只是听说况宝山和贾中全逃走了有点担心飞鹰会因此而暴露，不过于又说他其实已经准备好了应对的方法。中共上海地下组织经此一役几乎全军覆没，况宝山和贾中全都悲愤异常。

贾中全大声的说这又是于盛龙的反间计，可是再也没有人理他。万般无奈的贾中全说出最后的遗言然后举枪自杀。芷寒想起曾经跟中华约好的见面方式于是前去赴约，到了那里却见到燕宁，原来燕宁早就和中华相识，五年前中华救过燕宁的命，后来因为一些原因燕宁远嫁他国，最近才随同已是美国驻华领事的丈夫回国。中华找到她让她帮忙，燕宁于是利用自己的身份帮了中华很多。

于盛龙把丁芷寒叫到办公室，他对丁芷寒说她就是地龙，她被绑了起来，于成龙拿出了安装的窃听器。丁芷寒被绑起来了还被组织误以为是地龙，她成了于盛龙赏给先秃子的一盘菜，先秃子打晕了她，正当下手时于盛龙看不下去了，他令先秃子出去，昏迷中的她叫出了中华的名字，于盛龙最终还是放过了她。攻占上海的炮声响起了，丁芷寒被拖到了地下室与兰飞关在一起。

祝中华开着装有黄金的车从基地开了出去，况宝山和阿强一起炸了那架飞机。上海解放了，解放军入了城，芷寒想要去找证明来证明自己的清白，她和兰飞又回到了已破坏不堪的军统局，他们到的时候魏天青刚死不久，况宝山叛变的原因是敌人抓走了他的母亲，他一直在寻找，始终没找到下落。芷寒再次打开书柜后的保险柜，他们找到了潜伏在上海敌特的名单，祝中华和丁芷寒要永远在一起了。