蔡正興再次去找袁山要經費，惹得袁山非常不快，蔡正興也是氣不打一處來，索性決定自己一個人去取經費。杜婷婷的雜貨店外，張漢超帶着專案組四人正在監視，猛然看見曾經被懷疑過的蔡正興進了雜貨鋪，知道其中必有蹊蹺，讓李文蕾佯裝成客人入內觀察，如果發現問題就立刻發暗號。李文蕾進去裝作東挑西選，已暗暗洞悉兩人是同夥。

李文蕾並沒有立即發暗號，而是乘着兩人進了內屋偷聽他們的談話。蔡正興也是小心翼翼，沒和杜婷婷透露什麼內情。李文蕾發出了抓捕的暗號，她和王黎生二人將杜婷婷抓住，而蔡正興仗着熟悉地形，穿過後門跑到了街巷，但早被研究透了這裏的張漢超和楊誠堵住了去路，蔡正興企圖穩住二人自己冒險逃跑，卻一不小心失手從樓頂摔下，當即喪命。張漢超二人從他的口袋裏發現了剛剛領到的一千美元經費。

被抓捕的杜婷婷立即交待了自己犯下的事，承認氰化鈉是她偷的，但她這裏只是保密局的一箇中轉站。專案組查抄了蔡正興的家，根據杜婷婷的交代和眼下發現的新線索，張漢超認爲蔡正興死前說的祝組長很可能就是袁山，但需要證據來證明這一切，張漢超和楊誠又找到了謝音夢，但恰在這時，袁山也裝作送飯來到了謝音夢的辦公室。

張漢超乘着袁山送自己和楊誠出門，旁敲側擊地詢問謝音夢的首飾在哪兒買的，袁山的回答有些遲疑和猶豫，張漢超沒再追問。袁山回到劇團，見謝音夢已經對自己有所起疑，心知是張漢超他們說了什麼，但沒有表露出來，只是告辭回到了家裏。袁山琢磨白天的情形，越想起覺得不對，索性讓特務故意打傷自己的胳膊，打算演一出苦肉計。

張漢超聯繫了上海公安局的檔案科，打算從袁山的經歷仔細查起。而另一面，袁山失去了謝音夢的信任，他裝作是爲了謝音夢才傷的胳膊，謝音夢得知以後心裏無比感動，二人談起了更多的話題，袁山又領着謝音夢到了自己的別墅，花言巧語打消了謝音夢的疑慮。

通過阿六，袁山聯絡到一直潛伏的新興報社簡社長，簡社長也開始了行動。公安局的辦公室裏，不論胸針還是有關袁山的來龍去脈，所有的線索都斷掉了，專案組有些垂頭喪氣，張漢超索性主動請客，藉此鼓舞一下衆人的士氣。