赵州友好人士吴祥国被警备司令宋鸿儒(王玉璋 饰)的女儿、军情局杀手宋萍萍(吕佳容 饰)暗杀。经过宋鸿儒同意，我军区保卫部派出赵咏梅化名宋鸿儒的大女儿夏青(孙岚 饰)打入宋府。军情局赵州站长楚明凡(修庆 饰)派出手下冒充游击队劫持法场救出宋萍萍。傅作义指令亲信陆江波(刘钧 饰)赶赴保定彻查此案，而陆江波的真实身份是打入敌营多年的我军区侦察员“中天门”。

宋萍萍(吕佳容 饰)受楚明凡(修庆 饰)的指使，下定决心要揭穿姐姐。宋萍萍记得幼时夏青(孙岚 饰)曾因燃炮竹，在左肩留有伤疤。次日早餐，宋萍萍佯装无意将菜汤洒在夏青身上，叫管家准备洗澡水，好让其洗漱更衣。正在洗浴时，夏青发现宋萍萍悄悄走近浴室爬窗偷窥，还没等她看清肩上有无疤痕，夏青立刻尖叫起来，管家仆人皆出，宋萍萍很尴尬。

特务头子楚明凡(修庆 饰)多疑阴狠，他一直怀疑陆江波(刘钧 饰)的身份。楚明凡布置手下查找当年夏青(孙岚 饰)的小学老师来试探夏青，并将陈老师(施建岚 饰)接到赵州，准备戳穿夏青。陆江波调查到陈老师的儿子在我野战军任排长，便提前派人半路将陈老师的车截住，巧妙地向陈老师传递了纸条，暗示其儿子在我军的情况，请求陈老师帮忙。

陈老师(施建岚 饰)见到夏青(孙岚 饰)热情相认，令宋萍萍(吕佳容 饰)大出意外。宋萍萍在夏青的红酒中下了迷药，夏青昏迷后，宋萍萍解开她的睡衣，竟然真的发现了一块伤疤。赵州地下党情报站一个叫张宇的交通员被捕，他扛不住酷刑，供出其表哥郑达，郑达回到老家正定看望老母，被特务抓获。

楚明凡(修庆 饰)命人立即赶去正定抓捕其母。

陆江波(刘钧 饰)与夏青(孙岚 饰)接到上级密电，保卫部派代号“尖刀(修革 饰)”的同志来赵州与“中天门”接洽，传达军区首长对宋鸿儒(王玉璋 饰)起义条件的回复。楚明凡(修庆 饰)也收到这个密电，密电是保密局最为神秘的情报专家“玄武”发来的，他已秘密打入了我解放区上层。

楚明凡设毒计杀害了“尖刀”，并从他口中套出了接头的时间和地点。

夏青(孙岚 饰)发现楚明凡(修庆 饰)的诡计，赶到接头地点提醒了陆江波(刘钧 饰)。楚明凡请陆江波去戏院看戏，女花旦白玉兰(原雨 饰)让楚明凡心动。为了救老母，郑达假意答应与中天门紧急联络。陆江波发现郑达暗中发出的警告，赶往正太饭店巧妙提醒夏青，宋萍萍(吕佳容 饰)跟踪夏青，却发现陆江波和夏青在幽会。

宋萍萍气急败坏，摔门而去。

军区派出代号“梅花”的同志携带一本《霸王别姬》唱本，以演员身份混入白玉兰(原雨 饰)剧团，和宋鸿儒(王玉璋 饰)接洽。“玄武”发来密电，楚明凡(修庆 饰)召集手下包围剧院。演出前夜，陆江波(刘钧 饰)秘密与夏青(孙岚 饰)仔细研究了次日演出的所有细节，夏青临走时被叫住，陆江波严肃地要她做好准备，次日演出接洽行动一旦成功，会有人掩护她立刻撤退。

情知身份泄露的梅花伺机撤离，她悄悄把一个袋子塞进白玉兰(原雨 饰)的包里，趁乱逃离戏院。白玉兰当晚回了公寓，忽然发觉包里多了个装唱本的袋子，恍然忆起正是今日被追捕女子塞进去的。正寻思间，外面有人敲门，竟是楚明凡(修庆 饰)有请。

楚明凡给白玉兰摆宴压惊，白玉兰借口有事匆匆离去，楚明凡注意到她遗落了手套。

前往白玉兰(原雨 饰)公寓寻找唱本的梅花遇到了前来归还手套的楚明凡(修庆 饰)，楚明凡将梅花打伤。危急时刻陆江波(刘钧 饰)将梅花救出，梅花将一块带血的手帕交到陆江波手上，只说出“白玉兰、唱本”后气绝身亡。郑达伤口感染入院，陆江波营救郑达险些成功，但郑达为了不连累其母，拒绝突围，他告知杨子，立刻除掉叛徒张宇。

楚明凡(修庆 饰)要开一个欢迎郑达、张宇投诚的新闻发布会，到时邀请夏青(孙岚 饰)也前来，叫张宇当场辨认，并由郑达对质确认。郑达临行前去拜见母亲，其母已经自尽身亡。发布会上，郑达刺死张宇，自己被特务乱枪击中身亡。陆江波(刘钧 饰)收购了戏院，频繁接触白玉兰(原雨 饰)。

楚明凡判断白玉兰和戏院潜逃的梅花有关，那个唱本很可能在白玉兰手中。

白玉兰(原雨 饰)反复琢磨唱本，终于发现了第五页有两处章节唱段改动的字迹，楚明凡(修庆 饰)登门，情急之下，白玉兰撕下唱本里的那页扔进厕所纸篓。楚明凡索要唱本，白玉兰无奈交出。晚宴后陆江波(刘钧 饰)携白玉兰出来，在酒店外碰到白玉兰的热情粉丝，领头的是个小伙子。

后来白玉兰在回家路上，见到特务开枪追赶那个小伙子，就将其救下。

次日演出中，白玉兰(原雨 饰)在后台又看到他，此人自称是地下党员，叫吴松文。其实他是楚明凡(修庆 饰)的手下，前来试探白玉兰，白玉兰要上当的时候，被陆江波(刘钧 饰)打断。杨子回报陆江波，陆江波计上心来。楚明凡认真部署，针对陆江波做了周密的计划。

当晚宋萍萍(吕佳容 饰)上了陆江波的汽车，把他约到一个饭店，并在酒里下了迷药。

白玉兰(原雨 饰)随吴松文到了我“地下联络站”，白玉兰正要说出唱本实情，忽然外面警车声大作，原来是警司宪兵队得到线报，此地疑有地下党聚会，前来抓人。陆江波(刘钧 饰)赶到将白玉兰偷偷带走。白玉兰紧急将唱本撕下的那页纸寄存在一个朋友家，嘱托妥善保存。

白玉兰刚回到家，就被突如其来的警察逮捕，她强作镇静。

名伶被抓，全城哗然，宋鸿儒(王玉璋 饰)出面责问，事情闹到南京，楚明凡(修庆 饰)受到责骂。陆江波(刘钧 饰)花重金为白玉兰(原雨 饰)请来赵城的名律师，研究案情，要其全力以赴。终于开庭，楚明凡在庭上步步紧逼，辩方律师拿出假戏迷吴松文的特务证据，法官宣判白玉兰无罪。

宋萍萍(吕佳容 饰)气急败坏，乔装成戏院的司机接白玉兰回家，欲对其下手杀害。

此情被陆江波(刘钧 饰)和夏青(孙岚 饰)发现，立刻开车跟踪上去。宋萍萍(吕佳容 饰)挥舞带毒的指甲欲杀害白玉兰(原雨 饰)，陆江波上前相救，中毒倒下。白玉兰将唱本被撕去那页的下落告诉了陆江波。陆江波和夏青决定抓住宋鸿儒(王玉璋 饰)五十大寿宴会的机会绝地反击。陆江波把楚明凡(修庆 饰)的注意力吸引到宋鸿儒寿宴上，让他错把修改唱词当成核心，引诱楚明凡上钩。

陆江波(刘钧 饰)接到密报，军情局在加拿大魁北克疗养院发现了一自称是夏青(孙岚 饰)的女子，已带其乘飞机秘密抵达保定，楚明凡(修庆 饰)前往去接。陆江波紧急联络夏青，磋商对策。在保定某酒店，出现很多可疑的迹象，搞得楚明凡身心憔悴，连续3天没合眼，但就是不见陆江波的影子。

楚明凡(修庆 饰)带着那个夏青(孙岚 饰)赶回赵州，而此时陆江波(刘钧 饰)也接到夏青在海外生活的情报，让夏青速记硬背。山中封闭的会馆里，楚明凡召集宋萍萍(吕佳容 饰)及手下，开始对真假夏青进行审查，夏青不乱不慌的气势让人抓不到一丝破绽。当晚夏青为了不让敌人怀疑自己，放弃了逃跑的大好机会，其实这恰恰是楚明凡设下的诡计。

夏青(孙岚 饰)识破了楚明凡(修庆 饰)的诡计，其实所谓的证人包括那个“真夏青”，都是楚明凡一手策划伪造的。夏青大难不死，被宋鸿儒(王玉璋 饰)接回家。宋鸿儒寿诞这一天，白玉兰(原雨 饰)进入宋府时，悄悄把唱词交给了迎接她的夏青。夏青通过唱词找到了军区首长的亲笔信交给宋鸿儒。

宋鸿儒知道这封信传递过程来之不易，立即决定择机起义。

宋鸿儒(王玉璋 饰)密调旅长以上心腹开会，但因为内部有奸细，情报泄露。宋鸿儒的心腹、副师长刘琦和一个舞女接近陆江波(刘钧 饰)，刘琦说自己手里有一批军火，也联系好了买家，想利用陆江波的资金和铁路运输渠道运出，牟取暴利。陆江波派杨子跟踪刘琦，得知他又去了赵城旅社，密见住在该旅社的两个神秘人物。

原来刘琦正是宋鸿儒(王玉璋 饰)身边的内奸，这场生意正是楚明凡(修庆 饰)布的局。陆江波(刘钧 饰)将计就计，令宋鸿儒率领的警备部的宪兵队将刘琦当场抓获。此案由警备司令部审讯，国防部胡高参主持。宋鸿儒借题发挥，以贪污走私、临战通共为由，将师长刘琦枪毙，到此陆江波、夏青(孙岚 饰)皆出了一口恶气，宋鸿儒身边的钉子终于拔干净了。

赵州解放后，从各地抽调的科学家和知识分子多人相继被暗杀，电厂、粮库都出现了恶性爆炸事件，这一切都是楚明凡(修庆 饰)的“杰作”。陆江波(刘钧 饰)成为弃暗投明的商界代表，由地下转为公开。陆江波过去的上级、中统北平区长秘密潜入赵州，派人约陆江波见面，请他共同执行光复赵州的“河豚计划”。

宋萍萍(吕佳容 饰)将陆江波(刘钧 饰)绑架去见楚明凡(修庆 饰)，楚明凡让陆江波负责情报，保密局负责行动。陆江波判断敌人可能要去阜平县城南庄，我中直机关正在那里。城南庄几个村民自杀，死者的胃里都发现了致幻药物。孙副局长带领人们疏散，并点起浓浓的白烟误导敌机，敌人的飞机俯冲下来，废旧村庄一片火海，好在中央首长安然无恙。

白玉兰(原雨 饰)去北平演出，北平剿总的顾参谋给白玉兰捧场，白玉兰打探出国防部已经派人密抵北平，与傅长官商议偷袭石家庄的消息。白玉兰将此情报巧妙通知陆江波(刘钧 饰)。陆江波汇报徐部长(曹蓬 饰)后给南京回电，谎说石家庄驻有重兵。南京总部又让陆江波探明石家庄我方军力部署，陆江波回电说滹沱河一带埋伏着重兵。

国防部派遣特派员(林鹏 饰)潜入赵州探底，楚明凡(修庆 饰)和陆江波(刘钧 饰)带特派员秘密潜入石家庄城内，在陆江波秘密安排下，特派员随其亲眼见到了一幕幕“重兵云集”的场景。宋萍萍(吕佳容 饰)将特派员、陆江波和夏青(孙岚 饰)绑架，楚明凡又将他们绑架到一个废弃的砖窑，要特派员发报说石家庄是空城，特派员不听，楚明凡和宋萍萍拔枪威胁他发报。

关键时刻，我公安人员赶到，陆江波(刘钧 饰)在特派员(林鹏 饰)弥留之际，发出电文，楚明凡(修庆 饰)和宋萍萍(吕佳容 饰)只身突围逃窜。陆江波出任赵州市公安局侦察处长。南京总部给楚明凡下达死命令，全力刺杀宋鸿儒(王玉璋 饰)。楚明凡伪造了宋萍萍母亲死亡的验尸鉴定报告，凶手直指其父宋鸿儒。

宋萍萍刺杀宋鸿儒失败，最后关头宋鸿儒放了她。

白玉兰(原雨 饰)意外见到了躲藏在教堂里的楚明凡(修庆 饰)，她决定打入敌人内部。“玄武”情报透露，华北人民政府将召集各界民主人士参政议政，命楚明凡在会上刺杀宋鸿儒(王玉璋 饰)。宋萍萍(吕佳容 饰)让白玉兰在会议所在地的泉水中投毒，白玉兰略施巧计将毒品扔掉。

楚明凡将装有炸弹的礼盒带入会场，宋萍萍则在主席台前摆下一株带毒的花草。

夏青(孙岚 饰)和陆江波(刘钧 饰)粉碎了敌人的阴谋。徐部长(曹蓬 饰)召集孙副局长和陆江波、夏青开会，要求他们彻查“玄武”，尽快抓获楚明凡(修庆 饰)与宋萍萍(吕佳容 饰)。不久白玉兰(原雨 饰)调进军区文工团，楚明凡要求宋萍萍找时机培训白玉兰一些基本的特工技能。白玉兰为了查找楚明凡的藏身之处，自作主张悄悄跟踪宋萍萍，一路暗中给陆江波留下记号。

追踪而来的陆江波(刘钧 饰)与夏青(孙岚 饰)实行强攻，楚明凡(修庆 饰)与宋萍萍(吕佳容 饰)利用事前挖好的地道脱身。宋萍萍发现白玉兰(原雨 饰)给陆江波订了生日蛋糕，她在蛋糕里面注射了毒药，让白玉兰把它送给陆江波。陆江波为了让白玉兰获得信任，真正打入敌人内部，查出“玄武”，佯装吃了毒蛋糕。

公安局的车辆呼啸而来，拉着“中毒”的陆江波进了医院。

宋萍萍(吕佳容 饰)悄悄潜入白玉兰(原雨 饰)的宿舍，将引爆器巧妙藏在白玉兰准备送给陆江波(刘钧 饰)的八音盒内。白玉兰将八音盒交给陆江波，阴险的楚明凡(修庆 饰)打电话举报。陆江波发现了引爆器，此时孙副局长和夏青(孙岚 饰)带公安干警破门而入。徐部长(曹蓬 饰)和陆江波一番密谈之后，决定将计就计，将陆江波关了禁闭，进而上演一出苦肉计，以此迷惑“玄武”。

白玉兰(原雨 饰)央求宋鸿儒(王玉璋 饰)救出陆江波(刘钧 饰)，徐部长(曹蓬 饰)答应了宋鸿儒的请求。宋鸿儒设宴为陆江波接风，楚明凡(修庆 饰)派出女特务戴着宋萍萍(吕佳容 饰)的琉璃手链，令她前去与“玄武”接头。宴会上女特务化装成服务员上菜，陆江波认出是宋萍萍的手链，悄悄跟踪而来。

而女特务误认陆江波是“玄武”，对其亮出字条，此时孙副局长和夏青(孙岚 饰)带干警包围了上来。

为了表演逼真，陆江波(刘钧 饰)被关押。狱中，陆江波告诉夏青(孙岚 饰)，在大兴商行保险柜里有一个秘密账本，能证明自己清白。夏青前往商行去找账本，楚明凡(修庆 饰)率特务出现。一场混战后，楚明凡突围脱身。最后期限将至，徐部长(曹蓬 饰)联合夏青，设计放走陆江波。

白玉兰(原雨 饰)知道陆江波没死，欣喜不己。

宋鸿儒(王玉璋 饰)正在为天津战役焦虑，希望策反守军第12机动师师长洪华忠。楚明凡(修庆 饰)计划拉茶叶店老板马庆祥下水，在茶叶里下毒，毒杀宋鸿儒。陆江波(刘钧 饰)综合分析后找到楚明凡的足迹，但楚明凡一次次逃脱追捕。通过跟踪发现了楚明凡的一个属下，陆江波发现特务与马庆祥接触密切的线索。

夏青(孙岚 饰)暗中派人监视马庆祥，结果发现异常。

夏青(孙岚 饰)及时阻止宋鸿儒(王玉璋 饰)喝下毒茶，此后马庆祥被炸身亡。洪华忠派联络官秘密来赵州商谈起义细节，联络官是楚明凡(修庆 饰)的同期同学。楚明凡借接触联络官之机，在联络官的打火机煤油中掺入毒药。陆江波(刘钧 饰)发现打火机有问题时，联络官毒药发作，痛苦倒地，而宋鸿儒暂无症状。

陆江波让夏青紧急护送宋鸿儒及联络官前往医院。

联络官死亡，起义功败垂成。宋鸿儒(王玉璋 饰)在宋萍萍(吕佳容 饰)母亲的忌日去扫墓，楚明凡(修庆 饰)举枪射向宋鸿儒，宋萍萍挡住了子弹，楚明凡一边还击一边逃离。宋萍萍找来宋鸿儒、陆江波(刘钧 饰)和夏青(孙岚 饰)当众服毒身亡。平津、淮海战役胜利结束，北平和平解放。

保密局严厉斥责楚明凡，楚明凡下决心要和陆江波决一死战。

“玄武”密信通知楚明凡(修庆 饰)，军区将在赵州人民剧场举行盛大的联欢会，宋鸿儒(王玉璋 饰)及军区各位首长将参加，联欢会当天，夏青(孙岚 饰)抓住了真正的“玄武”，楚明凡挟持白玉兰(原雨 饰)逃跑。陆江波(刘钧 饰)带队紧追，包围了一个大砖窑。楚明凡向白玉兰坦承自己对她的倾慕，放了白玉兰。

楚明凡摁响了炸弹，一声巨响窑洞坍塌。至此全部案件侦破，大获全胜。