1942年，上海。雨夜，电闪雷鸣，日伪突然袭击军统和中共的地下抗日组织。上级指示汪秋霞立即查清敌人这次清剿背后的阴谋。军统立即启动铁铲廖正南，命其不惜一切拿到鳟鱼行动密码解码本。中共也派遣江也平潜入上海，重组地下组织，并设法与冰山取得联系。但日伪截获了这一情报。日军坂田司令命令中村在24小时内抓获二人。海关署长周世尧肩部受伤。警察署卢兆辉欲带走周世尧。在上海玛丽医院与日军黑田小队长发生激烈冲突，最终由于佐藤一夫出现被带到了中村的生日酒宴上。花园里卢兆辉将川岛的尸体送给中村，中村暴跳如雷。命其部下枪杀共产党人做为诱饵。

明知是日军诱饵之计，汪秋霞依然冒险营救，激战中汪秋霞目睹了敌人杀害我地下党人，使她悲愤交加，奋力营救，但无功而返。卢兆辉发现死去黑田小队长的银怀表。中村酒宴上廖正南不期而遇军统叛徒陆孔生，中村怀疑廖正南是军统，刻意试探，陆孔生与佐藤一夫正讨论廖正南身份。中村书房内，中村拿枪直指廖正南，在搏斗中发现了中村的假肢，可能藏着秘密，随后机智脱险同时"鹤顶红"从窗进入书房内目睹了这一切，随后中村在书房遇刺。中村被紧急进入了玛丽医院。佐藤一夫滥杀无辜，逼迫救治。汪秋霞挺身而出愤赤敌人的行径，在书房内汪秋霞发现了中村的假肢，她设法打开假肢，就在行动中，发现异常，迅速离开病房。廖正南潜入了玛丽医院，但被卢兆辉所制，同时佐藤一夫进入病房，发现假肢大叫。廖正南出手杀死了佐藤一夫。

池田严惩中村泄密，佐藤一郎奉命杀死中村。池田责令佐藤将名单上的可疑人全部抓捕。江也平甩掉76号特务丁家立的跟踪，但仍无法与“冰山”取得联系。廖正南成功与陶老师接上头，陶老师给他一颗纽扣，也许这就是他寻找联系的标记。廖正南遭遇佐藤一郎，机智的摆脱追捕，但却受了伤。在电车上，江也平与廖正南相遇，江也平掏银怀表试探，但廖正南却无反应。廖正南的胳膊受伤露出了破绽，被佐藤一郎捕获。在梅机关的牢房，廖正南发现周世尧的衣袖上少了一颗纽扣。池田和副官走在院中，遇见老奴，不小心打碎了花盆。池田看见了廖正南的伤，命令佐藤一郎搜查廖正南家。危机之中，萧婉茹利用曾救治过坂田司令的关系，帮助廖正南度过难关。坂田司令指示池田采取放长线钓大鱼的策略。

丁家立在江也平下榻的旅馆发现了电台，并暗设陷阱，抓捕江也平。在旅馆老板的帮助下机智脱险。中村一死，破译密码本不知下落，池田命令佐藤一郎务必在绝令启动之前拿到密码本。丁家立认为江也平就是“冰山”。但陆孔生以为不像，他只觉得廖正南就是“铁铲”，并献抓捕毒计。江也平找到廖正南，将陈云名册交给他。周世尧见江也平来找廖正南，引起警觉。汪秋霞在太平间找到了中村的尸体，但发现中村的假肢不见了。佐藤一郎来到病房，发现中村的假肢已被换。萧婉茹在池田家偶遇老师的女儿池田夫人——松下静子。俩人在花房谈起当年上学的事情。

廖正南在饭桌起身去找夫人萧婉茹。江也平终于与药店老板接上头，指示务必鹤顶红。但其行踪被陆孔生发现。夜晚，廖正南蒙面潜入太平间，与同样蒙面的卢兆辉相遇，寻找中村假肢，没想到太平间的死尸竟然全部死而复生。廖、卢二人联手，经过一场激战全身而退。卢兆辉怀疑廖正南就是“铁铲”。池田怀疑行前取走假肢的不是中方的人，而是总部以自己为诱饵，决意反诱饵而吞鱼。指使丁家立严密监控陆孔生。丁家立在码头抓捕了江也平。佐藤冲进76号要带走正在受刑的江也平，丁家立欲阻止，但被佐藤一郎将他一起带走。

池田警告丁家立不得心存二心，与佐藤出牢房讨论76号的事情并打听马登科是哪里人。在梅机关池田办公室与陆孔生讨论江也平。廖正南接到一封信，命其截获“鳟鱼行动”的物资。卢兆辉故作查案将廖正南带到警察局。梅霜霜始终暗恋廖正南，见状焦急万分。萧婉茹带上静子去中药店接头，按照指示萧去教堂，没想到接头人竟然是玛莉院长。玛莉指示萧立即营救江也平。池田得知夫人与萧婉茹去过药店，对萧顿生疑窦。廖、卢联手截获了“鳟鱼行动”的物资，击昏佐藤。廖、卢二人扬长而去。

马登科故意将夜总会舞女红牡丹介绍给池田，池田惊讶发现红牡丹居然长得与萧婉茹宛如一人。池田得知“鳟鱼行动”物资被劫，大怒下池田将江也平绑在院子里，萧婉茹明知是计，却不顾安危，蒙面夜闯梅机关，但她的举动均在梅机关的监控之中。梅机关大院内，萧婉茹遭遇了激烈的围捕。汪秋霞，卢兆辉密切注视着院中的一切。危急关头汪秋霞打掉日军埋伏的机枪手，看到萧婉如突围而去，自己也悄然离去。

池田怀疑蒙面女人即 红牡丹 也就是萧婉茹，派日军搜查萧婉如家，可萧婉如却安然的出现在自己家中。丁家立认为那个来无影去无踪的人更值得注意。廖正南接江也平的阵亡名册。池田逼静子假称染病将萧婉如骗至家中，来盘查萧婉茹。廖正南潜入池田公馆，发现一封日文撰写的秘密文件，但被佐藤发现。静子示意廖正南跟他一起谈天。廖正南认为这样会对静子不利。情急之中，廖正南推开窗户准备跳窗而去。

池田在夜总会，听着红牡丹的歌声，注视着红牡丹的举动。廖正南假意劫持静子威逼佐藤一郞。争斗中廖正南不幸肩部中弹，但在静子的掩护下得以脱身。廖正南通知卢兆辉施以援助之手。池田怀疑红牡丹可能不是萧婉茹，命其将红牡丹带去审讯。卢兆辉以抓刺客为名，带领警队闯入夜总会。一群枪响，混乱中，廖正南肩部中弹，随后被卢兆辉带走，送进玛丽医院。因为亲眼目睹廖正南中弹，池田否认廖正南潜入公馆盗取文件。池田用哮喘病复发来试探红牡丹，发现红牡丹并非是萧婉茹。廖正南意外发现卢兆辉手中居然有着与江也平一样的怀表。

南告诉卢兆辉怀表自己兄弟的，并要求他去营救，卢兆辉故意将廖正南带走。陆孔生信心百倍认为可以让江也平招供，江也平竟然咬舌自尽。江也平死意已决拒绝治疗。汪秋霞机制的在手上写出鹤顶红三个字，江也平漠然。但此事被顾双全发觉，顾双全在办公室写着什么，陆孔生走进办公室。陆孔生，顾双全正在议论江也平的事情，但他们的一切尽在佐藤一郎的掌控之中。静子担心廖正南的安危，竟然找到了廖家，这引起了罗妈的注意。廖正南按照指示与军统上海站长柯少白接头。

军统决定启用”铁铲”找到破译“鳟鱼行动计划”的解码本，并指示他立即去找代号 “老刀”的地工联系。萧婉茹假扮老太太去中药房，但发现中药房已被查封，她认为一定是出了叛徒。静子背着池田与廖正南来往，池田醋意大发。廖正南怀疑红牡丹是萧婉茹，但回家后发现她就在家里，使他大惑不解。“老刀”要廖正南去半生缘咖啡馆接头，廖正南约静子同去，二人品尝考分，地工小红走进咖啡馆。廖正南看到地工小红走进咖啡馆，廖带静子起身离开。随后廖接到指令，尽快营救江也平。卢兆辉突然从江也平阵亡名册中发现了藏头语：“速叫警官卢，让其来看吾。”

陆孔生找来了江也平的未婚妻小玉，以强奸小玉为威胁，企图摧毁他的意志。江也平万般无奈准备招供，小玉悲愤交加，撞死在房内。萧婉茹潜入虹桥医院，卢兆辉佯装探病混入医院来营救江也平。萧、卢同时发起攻击，佐藤迅速劫持了江也平。江也平背后中弹，激战中，廖正南及时赶到，掩护卢、萧二人顺利脱险。廖飘然而去。佐藤恼羞成努，残酷地杀害了多名抗日志士。廖、卢、萧悲痛欲绝。池田对马登科、陆孔生产生了怀疑。马登科被逼无奈说出背后指使人是周世尧。萧婉茹在书房寻找什么，廖正南欲撞门进去寻问，此时楼下有人搞门，罗妈开门。

周世尧到廖家拜访，由于马登科说出背后指使人是周世尧。周世尧在寥家被捕，面对池田的审讯，周毫不畏惧，称自己是李士群的人，并说服池田将江也平交给他，由他来抓捕“冰山”和“铁铲”。宪兵大队安插在警察局的内线报告，劫持军火的是卢兆辉，池田怒斥警察局长，但他却放了卢，试图能钓到卢背后的大鱼。玛莉院长告诉萧婉茹“冰山”已联系上，让萧终止联系任务，另与她的上线董大姐接头。董大姐指示她设法尽快找到破译密码本，并与“铁铲”联系。萧婉茹感觉有个神密女人暗中帮助自己，心生疑惑。

廖正南夫妇依然为搞不清对方的真实身份而苦恼。廖正南不断地试探，而萧婉茹始终决定不了是否应以实情相告。而罗妈则使用着窃听器试图了解廖萧夫妇的活动。池田在豪华饭店与红牡丹约会，红牡丹欲谋刺池田，惜无机会下手。副官以为池田是与萧婉茹私会，告知了静子。廖正南清晨起床，惊奇地发现了一封江也平给他的信。为洗刷罪名，马登科告诉陆孔生他揭发周世尧本身就是在执行周世尧的命令。听闻此言，不仅陆孔生、连偷听的田、佐藤和副官均大一惊。陆孔生向池田先告发萧婉茹就是军统特工“铁铲”。

警察局长胡啸风虽然保不了卢兆辉，但又指使他务必挖出警察局的共党内奸。池田发现老仆人不知何故、何时、被何人将真胳膊换成了与中村一模一样的假肢。因为萧婉茹曾经为老仆人打过针，池田怀疑是她盗走了假肢中的资料。老仆人告诉池田密令在他身上，中国特工盗得的是假的，但必须确保敌方接到假密令后真绝令才能交给池田。池田严刑逼供，老仆人至死不招。廖正南得知与他接头的小兰被杀，怒不可遏。柯少白严命尽快找到解码本。廖正南仔细勘察老仆人的花棚，终于发现了装有密码本的小盒子。陆孔生虽为梅机关特工，其实是周世尧的人，二人以雷霆手段震慑、收服了丁家立一行。

池田得知廖正南曾来公馆与静子聊天醋意大发，但静子挺而反抗。池田始终认为红牡丹就是萧婉茹，因为对廖正南的醋意、更因为对萧婉茹身份的怀疑，遂下令在不惊动廖正南的情况下实施抓捕。周世尧抓紧部署，将曾阿林伪装罗妈的老伴潜入廖家。红牡丹特意在瘳正南面前撇清了她其实并非萧婉茹。就在红牡丹向廖家走去时，被梅机关误以为萧婉茹而抓捕了。萧婉茹始终对联系军统的“铁铲”心存疑惑，为此她对玛丽院长和董大姐均表示为何不直接与“冰山”联系。董大姐认为她违反了纪律，并指示她尽快将情报送给“铁铲”。

池田原本认定红牡丹就是萧婉茹，但审讯后却觉得有点不对劲。罗妈跟踪萧来到夜总会。董大姐在夜总会被捕，萧婉茹却被金老板误认为是红牡丹。池田命令将被捕的红牡丹带来夜总会。池田当着廖正南的面侮辱红牡丹，而萧婉茹则逃出了夜总会。面对逃出了夜总会的萧婉茹，廖正南隐隐觉得萧婉茹应该有一个孪生姐妹。廖正南发现了罗妈的窃听器，但不揭穿。周世尧有意无意地告诉廖正南不要去街心广场。周世尧让击妈除掉萧婉茹。池田得知松下静子怀孕了。佐藤怀疑卢兆辉是混入的共党特工，卢兆辉被控制。

佐藤恼羞成怒，残酷地杀害了多名抗日志士。廖、卢、萧悲痛欲绝。廖正南从春天照相馆取到情报胶卷后交给了下线约翰，感觉得到的太容易，可能有假。暗室地图前，廖正南和约翰在讨论鳟鱼行动，红牡丹冒称萧婉茹去玛丽医院寻找她，引起了汪秋霞的注意，池田得知红牡丹出现在玛丽医院，却把牢房中的萧婉茹释放了。周世尧突然觉得罗妈有可能会误杀红牡丹，情急之中却联系不上她，罗妈按照周世尧的命令追杀萧婉茹，但却跟踪了红牡丹。池田也下令抓捕红牡丹，紧急关头萧婉茹出手救援，但红牡丹不知去向。

罗妈跟踪红牡丹将她杀死在野外破庙，但回家后发现萧婉茹安然无恙，困惑不解。老仆人居然一反恭恭敬敬的常态，逼问静子。副官始终警惕地保护着静子，但没有想到静子竟然是他的“在华日本人反战组织”的同志。廖正南故意让罗妈偷听，佐藤一郎带人闯入。廖正南和萧婉茹戏弄罗妈。老仆人居然是山本打竹中将，原来是他取走了中村藏有绝令的假肢，并砍断了自己的胳膊嫁接了中村的断臂。为了确保绝令的保密，山本将绝令移交给池田后自尽。阿彪眼见红牡丹被杀，决意完成她的遗愿保护萧婉茹，丁家立跟踪其后。

约翰告诉廖正南情报是假的，这证实了廖正南的判断。萧婉茹也得知他所得到并送出的情报室假的。红牡丹一死，周世尧的借尸还魂之计也告破产，周世尧便将计就计，设法骗得池田和廖正南都相信萧婉茹死了。但池田确认死去的并非萧婉茹，廖正南从高木手中得到情报胶卷，高木则将胶卷已被铁铲截走的情报按照秘密渠道交给了萧婉茹。警察局胡啸风按照周世尧的指示假称抓获了共党内奸陈金文，并报告池田。卢兆辉以为萧婉茹已死，将噩耗告诉了廖正南，廖正南去警察局认尸，被胡啸风带走。阿彪告诉萧婉茹红牡丹已经死了，并带她去见尸体，萧婉茹被预先埋伏的金老板擒获。

杂志社，邮差小田给廖正南送信，胡啸风以中共内奸陈金文和萧婉茹尸体为诱饵,试图引诱廖正南上钩劫法场。没想到陈金文是山浦秀子安插在警察局的内线，胡啸风反被宪兵队逮捕。卢兆辉将计就计取得了陈金文的好感。阿彪告诉廖正南死去的是红牡丹，而萧婉茹则被金大牙抓到了夜总会，廖正南立即去营救。阿彪带红牡丹的尸体远送她的家乡。池田担心周世尧是中共特工" 冰山"。

脱险后，萧婉茹逼问罗妈，杀死红牡丹究竟是谁来指使？罗妈不敢说是周世尧指示的，只说了是受陆孔生指派，萧婉茹将自己的身世告诉了廖正南，尽管早有预感但是他依然感慨唏嘘。廖正南得知罗妈受陆孔生指使，在冷清的街道，廖正南截杀了陆孔生。警察局门口卢兆辉正讨论萧婉茹的真假，日军的“鳟鱼行动”启动，但遭美军毁灭性打击，以完败告终。但日军迅速启动了以细菌战为目的的，"天女计划"。遭到了接二连三的失败，周世尧情绪沮丧。

迫于形势三浦秀子（即梅霜霜）终于走到了前台，严命池田戴罪立功，保证川口的生命安全。冒充川口的中年男子在码头被暗杀，真正的川口却被秀子装在木箱内运到秘密住所。同时任命陈金文为代理警察局长，要他尽快挖出内奸。柯少白指示沈笠康，迅速联络铁铲，接替完成军统东北组尚未完成的刺杀任务。周世尧告诉沈笠康自己是军统的人，沈笠康不知其所以然。周世尧拉拢沈笠康。

郭主编家，丁家立来送信，廖正南故意做上76号特工假扮车夫的黄包车四处转悠，然后突然甩掉监视，来到半身缘咖啡馆与陶太太接头。静子怀上了池田的孩子，但她决定打胎。周世尧亲自与顾双全建立联系，并命令，如遇不测，可杀死萧婉茹。军统命令，今晚刺杀川口，心情复杂的廖正南知道军统为了确保自己的安全，凡是见过他的人都得死，陶太太自然无法幸免。陶太太刚出咖啡馆，便被沈笠康枪杀。

廖正南来到川口秘密居住处伺机下手，但未能成功。秀子将秘密护送川口去基地的时间改为明晚八时。廖正南在卢兆辉的帮助下混入了警察局行动对，然而廖正南你去脱离了卢兆辉给上了陈金文。池田护送的是假传唤，真川口已上了周世尧的车。汪秋霞除掉里一名宪兵控制了一辆车，远远的跟踪监视。廖正南发现有假，立即掉头跟上真川口。池田指使高木副官从丁嘉立手中劫持真川口。

廖正南刺杀未成，池田以假川口为诱饵使汪秋霞，卢兆辉，上当。杨深钊中弹被捕。秀子故意让周世尧放出川口被杀死的消息，要周世尧与她联手抓获铁铲和冰山。周世尧办公室，玛丽叛变。廖正南和卢兆辉接头，讨论刺杀川口。但被丁家立发现。柯少白为了天女计划突然来找廖正南，萧婉茹从他送的礼物中发现了窃听器，对他产生了怀疑。柯少白让他尽快找到试验基地并明确告诉他如果萧婉茹有麻烦就要可以把她干掉，这引起了廖正南的不满，他觉得军统同意他和萧婉茹结婚，就是在利益他来监视萧婉茹。

静子决定引产，但被秀子发现，秀子为池田的安全担忧。池田殴打静子使其流产。池田对高木产生怀疑，指使宪兵队逮捕。审讯中静子挺身而起，池田恼羞成怒枪杀了高木。医院走廊里，玛丽院长带郭雨涵见汪秋霞。陈金文接到电话，池田告诉他，卢兆辉是共产党，陈卢密商，要找个替死鬼。梅机关反复用刑，始终撬不开杨深钊的嘴。周世尧答应秀子从杨深钊口中提挖出情报，淡出人意的放了他。

廖正南家萧婉茹准备上班，柯少白和他发生争吵，柯少白告诉廖正南自己负伤，又被萧婉茹听见，顿生疑窦跟踪而去，发现廖正南竟然就是军统铁铲，柯少白却怀疑萧婉茹是中共特工，廖正南不准柯少白擅自清楚萧婉茹。受刑不过的徐小田假装招供，一口咬定陈金文是铁铲，被陈金文击毙。周世尧将陈金文带回76号，但被秀子劫走。池田以帮助玛丽院长筹码，让玛丽撮合萧婉茹和董大姐接头。

周世尧和丁家立讨论抓廖正南。牢房里，梅霜霜和周世尧争人，池田要把静子送回国，静子绝望，萧婉茹误以为静子是特工，便要除掉她，绝望的静子，饮弹自尽。卢兆辉将为之图交给廖正南，要他协助摧毁试验地。为了天女计划的顺利实施，池田下令打逮捕。逮捕计划被柯少白得知，佐藤，周世尧欲要逮捕廖正南和萧婉茹。柯少白浑身绑满炸药及时出现，只让他们带走萧婉茹。

廖正南迫于无奈，只能眼睁睁的看着他们带走萧婉茹，悲愤欲绝。佐藤带走萧婉茹后命令周世尧继续抓捕。沈笠康受尽折磨，为了掩护同志，自认是铁铲。周世尧故意指示董大姐，配合转移冰山，指令交给丁家立。丁家立旋即又转告了池田，但扑了个空。原来周世尧冒充冰山，让董大姐撤离以取得他的信任。

董大姐答应帮助周世尧联系组织，但郭翰祥识破了周世尧的阴谋，带领除奸队逮捕了他，周世尧设法逃跑反扑，除奸队被全歼，郭翰祥，董大姐均被佐藤带走。池田决定公开枪杀郭翰祥等人，并预设了埋伏。郭翰祥带头高呼口号，董大姐郭翰祥，沈笠康等人全部遇害。激战在即池田准备在萧婉茹身上试验川口的第一批试验品，为确保成功池田下令清除陈金文。

池田逼问谁是冰山，当着萧婉茹的面，池田吧试验品灌进了丁家立的嘴里，威胁萧婉茹。卢兆辉廖正南共同作战，但在营救中，萧婉茹壮烈牺牲。廖正南伤心，回忆牺牲的萧婉茹。天女计划提前启动，日军准备将试验品用卡车秘密运往南京，廖正南，汪秋霞，卢兆辉决意联手摧毁天女计划。坂田命令秀子天女计划完成后解决周世尧。廖正南卢兆辉汪秋霞，按照提前计划好的混入试验基地。

秀子率部下等人前来，一场激战，卢兆辉与佐藤以刺刀对决，同归于尽，汪秋霞在卡车上和秀子厮杀。最终他们胜利了，廖正南汪秋霞走在山间小路上，汪秋霞感慨万千，询问廖正南谁是冰山？廖正南意味深长的说，中华民族的四万万同胞，所以抗战的人民，他们就是冰山！