一九四三年上海的局势越发复杂，为了取得战争的胜利，延安方面的指纹专家陈晓接到上级的命令来到上海执行任务。上海这边的同志宋姐向陈晓交代了他们申请组织派她过来的原因，他们需要陈晓按照照片上的指纹做一枚指纹套。

有很多同志冒着极大的生命危险打入了日伪和军统的内部获取情报，而那份名单之前以苏联的一个老布尔什维克党伊万的名义存入了葡萄牙银行，然而不幸的是伊万在一次行动中牺牲了。取出钥匙需要核对本人指纹，这也是要陈晓做指纹套的原因。

陈晓在自己的出租屋里连夜做指纹，住在她楼上的是一个我行我素的男人，经常捅出些篓子让陈晓和房东太太烦恼不已。为了不让房东太太起疑，宋姐来取指纹套的时候给住在陈晓楼上的范伟宸代付了房租。

行动很不顺利，找来代替伊万的俄罗斯人因为太过紧张而出了纰漏，葡萄牙银行的工作人员起了疑心，并要把这件事情向上汇报。宋姐知道事情被发现，赶紧拖着假伊万离开。街上日伪的人最近又加强了巡逻，大部分人马包围过来。

宋姐不得已和日伪的人在街头展开枪战，无奈寡不敌众，宋姐负伤坠入河中。第二天一大早，陈晓完成任务后准备离开上海，正当她收拾好东西时外面传来一阵急促的敲门声……

宋姐告诉陈晓行动失败，而且日伪的人马上就会追过来了，她决定牺牲自己。陈晓和宋姐虽然只相处了短短两天，但宋姐待她犹如亲生姐妹，她答应宋姐一定会想办法拿回那份关系到众多同志安危的名单。

军统的走狗来抓人了，宋姐把陈晓从窗户推了出去，然后点燃了熊熊大火自杀了。王铮是一名潜伏在日伪政府多年的共产党员，他无意间听见于四海在审问被抓住的假伊万，心中了然行动失败，包括他自己在内的多名同志将会处于水深火热之中。

在日伪政府担任要职的王铮有个假名字—谢易夫。谢易夫和陈晓在桥边汇合，陈晓告诉易夫自己一定要找到那份名单，这是她答应宋姐的。考虑再三，易夫决定帮助陈晓。

但易夫不知道的是，他的上司李世杰因为他平时的一些怪异举动早就开始怀疑他了。而且不知道是谁放出了风声，说军统内部有中共的卧底，一时间军统内部人心惶惶，人人自危。

那份名单就像是悬在易夫头上的达摩克利斯剑，如果不尽快找到那份名单，随着审查的深入，那份名单一旦落在日伪手中，他就完蛋了。易夫情急之下做出了一个决定，他要伪造一个假身份让陈晓进入日伪政府，和他一起找寻名单。