1938年秋，日軍間諜組織特高課大島組勾結汪僞政府，對共產黨和國民黨在淪陷區的地下組織進行大規模的破壞，淪陷區地下抗日鬥爭情勢異常嚴峻。

這是一個風雨交加的夜晚，國民黨軍統上海站特工毛珩聲突然聽到急促的敲門聲，他從貓眼裏認出是軍統的同事鐵佛，就毫不猶豫打開門，沒想到特佛竟然趁其不備拔出匕首刺傷他，毛珩聲頓時明白他已經叛變了，死死抓住那份藏在強酸瓶裏鋼球內的膠捲，兩個人大打出手，鐵佛三拳兩腳把毛珩聲制服，毛珩聲按下瓶子按鈕，鋼球被壓開，鐵佛拼命搶奪，不小心被酸燒傷掌心，其他特工及時趕來解圍，可膠捲已經被毀，他們只好回去向上司丁一覆命。

日軍對重慶進行瘋狂轟炸，拼命死傷數千人，上海的大公報很快就刊登了汪精衛想回上海組建新政府的消息。日僞政府上海警備區副司令梁起帶領手下來大世界歌舞廳散心，翹首期盼頭牌舞女玥琴的出現，玥琴本名楊秋霜，是國民黨軍統上海站特工，以舞女的身份作掩護，她一襲黑色蕾絲拖地長裙款款走出來，立刻吸引了在場所有人的目光，梁起目不轉睛盯着她，隨後，楊秋霜又去換了一身淡粉色旗袍，梁起更是心猿意馬，迫不及待派唐經理去叫她，楊秋霜不敢得罪老主顧，就趕忙過來陪梁起跳舞。

楊秋霜回到後臺，就忙不迭打開今天的申報，沒有找到任何接頭暗號，她清楚地記得和毛珩聲約好，一旦把情報送到重慶，就在申報上通知她，楊秋霜把裝在強酸瓶子裏的情報交給毛珩聲，反覆講明這是她和老三下一步的行動計劃，千萬不能落入日本人手裏，否則就會前功盡棄，毛珩聲叮囑楊秋霜要小心行事。楊秋霜意識到毛珩聲出事了，她心急如焚，之後不久，楊秋霜被叛徒鐵佛祕密暗殺。

面對上海嚴峻形勢，中共長江局核心人物“北斗星”向長期潛伏在軍統內部的地下黨員周冠玉發出指示，要求他利用一切資源對日本特高課大島組及汪僞政府進行強有力的打擊，周冠玉接到上級命令，看到宋展鵬帶回來楊秋霜的那個首飾盒，不由地想起剛剛犧牲的楊秋霜和毛珩聲，心裏黯然神傷，當年，楊秋霜剛從湖南臨澧特訓班畢業就來找周冠玉報到，她有超強的記憶力，進門簡單掃視了一圈房間，就能準確說出書架裏每本書的位置和出版社，以及周冠玉桌上的文具和物品，就連衣架上大衣釦子鬆動都記得清清楚楚，周冠玉不禁對她刮目相看。

宋展鵬是周冠玉的祕書，他主動請纓去找老三聯繫，把楊秋霜生前留下的情報網恢復起來，楊秋霜臨終前只說了1103四個數字，曾經拜託宋展鵬把首飾盒交給她的雙胞胎妹妹楊秋怡，周冠玉派宋展鵬去找楊秋怡。楊秋怡在鄉村當老師，民團的團長對她垂涎三尺，經常帶人來苦苦糾纏，都被楊秋怡打跑了，團長不甘心，再次帶人上門騷擾，宋展鵬及時趕來解圍，帶楊秋怡來見周冠玉。

周冠玉把楊秋霜首飾盒裏的三件遺物交給楊秋怡，還向她打聽號碼1103的含義，楊秋怡已經三年沒有見過姐姐，沒想到現在陰陽兩隔，她更不知道楊秋霜留下紅繩，地圖和照片是什麼意思，周冠玉和宋展鵬苦苦規勸她，勸她節哀順變，楊秋怡卻無法釋懷，只想儘快抓到兇手爲姐姐報仇，宋展鵬就陪楊秋怡趕往上海。

任筱堂是軍統上海站的特工，他來教堂找神父接頭，想聯合淞滬會戰留下的老兵刺殺汪精衛，神父把汪精衛兩天以後來上海的消息告訴他。任筱堂帶領老兵們化妝成進城賣燒餅的商販，他們劫持了路口設卡的皇協軍，並換上他們的軍服，他們嚴陣以待，只等汪精衛的到來。