一九四八年的農曆臘月，剛剛解放的哈爾濱魚龍混雜，國民黨殘餘勢力蠢蠢欲動。這個歷經艱辛迎來新生的城市正接受着前所未有的考驗。

李春秋是哈爾濱特別市公安局法醫科科長，非常善於偵查解剖，屍體在他的手上往往可以說話。不過法醫只是李春秋的表面身份，其實他是國民黨潛入在人民政府多年的一名特務，不過他已經十年沒有執行任務了。在這裏他像常人一樣娶妻生子，過着正常人的生活。然而終於有一天，自己所在的國民黨組織保密局突然想辦法聯繫了李春秋，約他在十二點十六分在鼎豐酒樓見面。

李春秋懷着忐忑的心情見到了和他接頭的女特務尹秋萍，尹秋萍帶來了上峯命令，要李春秋安排好家人，製造一場假死，然後潛入北平去殺一個故人。國民黨保密局將這個計劃命名爲“黑虎計劃”。這個計劃李春秋還有一個搭檔，曾經十年前救過李春秋一命的孟令喜，和李春秋一樣，孟令喜也過上了安逸的生活，不願再去過以前的那種生活。孟令喜爲了逃脫命運甚至對李春秋動了殺機，可是這是命，他們只能認。李春秋很懂孟令喜的心情，他也很無奈，他現在唯一能做的就是儘快安頓好自己的家人。

李春秋從學校提前接走了兒子李唐，並約了妻子姚蘭來餐廳給兒子補過生日。李春秋很明白，此一別也許就再也見不到妻兒了。李春秋的妻子姚蘭是市第一醫院裏的一名護士長，姚蘭人美心善，對工作更是極其的負責。用餐的時候，細心的姚蘭發現李春秋的結婚戒指不見了，李春秋這纔回憶到應該是落在了尹秋萍那裏，不過這些話他當然不會跟姚蘭講了。

喫過飯後，姚蘭去醫院加班了，而李春秋把兒子帶回家，在門口父子倆發現鄰居家的女兒丁美兮堵在在家門口，於是李春秋就把美兮帶回了自己家。美兮的父親是公安局治安科副科長丁戰國，丁戰國一個人帶女兒，因爲他經常加班加點地工作，所以李春秋兩口子經常幫忙照顧美兮，美兮和李唐也成爲了好朋友。

就在臨出發時，李春秋突然接到黑虎計劃的策劃人的電話，通知他司機病了，出發時間推遲到二十九天後的除夕夜。這個神祕的電話李春秋就睡不着了，爲何計劃臨時推遲和那個神祕的幕後策劃者，讓李春秋感到非常不安。李春秋有一種感覺，那個幕後人好像就在身邊盯着自己。同樣忐忑不安的還有孟令喜，以防事情有變，他打算將妻子春兒提前送走。

第二天突然出現了一件意外，尹秋萍在家被人襲擊重傷，被送去了醫院搶救。丁戰國親自帶隊去勘察了尹秋萍被害的現場，在案發現場丁戰國發現了很多不尋常的現象非常值的懷疑。在跟高局長做了彙報以後，丁戰國被調到偵查科，專門調查此案，很快尹秋萍是國民黨特務的身份被證實了。而在醫院裏，作爲法醫的李春秋給尹秋萍做了檢查，喉管被擊裂，頭也被擊破，深度昏迷。。李春秋發現丁戰國已經調查到他和尹秋萍結過頭的酒樓，擔心自己會暴露。爲了自保，李春秋打算幹掉唯一接觸過他和尹秋萍的酒店夥計。可就在李春秋去酒樓準備刺殺夥計的時候，酒樓突然發生了爆炸，那個小夥計被炸死了。

丁戰國緊接着又調查起了酒樓爆炸事件，經過排查公安局抓來了一個叫高啓的嫌疑人，經過丁戰國的一番攻略，這個高啓的特務身份也最終暴露了。丁戰國很快把高啓策反了，適時地把高啓放回去做自己的臥底。而在離哈爾濱最近的國民黨保密局長春站，站長向慶壽帶着一衆親信開會。公安局裏有國民黨的特務，同樣在保密局也有共產黨的臥底。這場爭鬥儼然變成了一場無間道。

醫生已把尹秋萍搶救了過來，沒有了生命危險，只是能說話還需要些時日。而高啓沒有辜負丁戰國的希望，回去後就打電話傳來情報，他告訴丁戰國國民黨特務又準備在醫院裏製造更大的爆炸。丁戰國聽完後，臉色十分凝重。