1937年南京沦陷前夕，爱国学生楚香雪协同地下党男友吴兵设局刺杀汉奸，却被暗恋自己的大学同学梁冬哥无意撞破。梁不但错手杀死吴兵，更卷入一起军事泄密的惊天大案，身陷死牢。南京失守，命悬一线的梁冬哥侥幸越狱，不明真相的他还救出了奄奄一息的狱友——汉奸特务李丙元。在逃亡路上，梁冬哥结识了对他一见钟情的女孩李婉，两人陷入日军魔爪后又被国民党特工队长楚立言所救。梁冬哥加入了这支抗日队伍，被训练为一名身怀绝技的特工。
几个月后的上海，梁冬哥跟随楚立言秘密登陆执行潜伏任务。楚香雪也带着地下党男友临终前托付的一份绝密名单神秘现身。梁冬哥意外地发现他在大学的恩师邵恕安已摇身一变成了日伪占领区上海滩的风云大亨，他救过的李丙元当上了汪伪上海特工部的头子，而那个一直对他痴心不改的姑娘李婉竟然就是李丙元视若掌上明珠的亲妹妹。为了争取楚香雪手上的这份绝密名单，国、共、日三方在上海滩展开了一场争夺战。梁冬哥和楚香雪也在这场扑朔迷离的间谍战中经历了巨大的感情冲击与考验。
就在这时候，国民党向上海秘密派出了重量级卧底将军唐浩峰，各派政治角力的格局突然被重新洗牌。楚香雪受地下党领导邵恕安之命成为唐浩峰的机要秘书，梁冬哥也领命利用李婉的感情打入李丙元的特工总部。随着多角间谍战的风起云涌，梁冬哥猛然发现自己同时陷入了对楚香雪和李婉这两个女人的情感迷局中。梁冬哥的恩师邵恕安为了团结唐浩峰联合抗日和保护我党高级领导人，不惜舍生取义。梁冬哥倍受震动，他终于从爱国青年蜕变为抗战精英，和楚香雪一起与敌人展开了最后的生死较量。
八十八师副师长唐浩峰，得知南京城防计划书被盗，下令全师戒严。作战参谋
李丙元被查出有重大嫌疑，在其宿舍内搜出记满长官隐私的日记。唐浩峰亲自提审，李丙元亮出自己隶属军统的秘密身份。唐浩峰不听解释，下令对李丙元施重刑。
梁冬哥欲在逃难前，对一直暗恋的女同学
楚香雪表白，却找不到机会开口。楚香雪回到家，惊异地发现自己的男友
吴兵，受伤藏身家中。次日，梁冬哥手捧鲜花守在楚香雪家门外，却意外发现楚香雪和一个陌生男人从家里走出，于是暗中跟踪他们来到一处废弃仓库。吴兵准备带领激进学生，刺杀宪兵队队长王乃争。梁冬哥失足从天窗上落下，被众学生抓住。为确保计划不被泄露，吴兵派楚香雪和另一个学生留下来看守梁冬哥。不料楚香雪却悄悄放走梁冬哥，自己去和吴兵汇合。梁冬哥暗中跟着楚香雪。共产党地下领导人邵恕安，正心急如焚地等待代号“穿山甲”的副手四处寻找吴兵。原来作为外围进步青年的吴兵，在前一晚跟随情报组组长等人刚刚截获一个名为“家书”的绝密名单，行动暴露后其他同志全部不幸牺牲。只有找到吴兵才能知道“家书”下落。唐接到密报，认准李丙元一定会和日本情报人员接头并伺机叛逃。决定欲擒故纵，派车送李丙元去市里医院疗伤。乔装打扮甩掉看守的李丙元果然出现在餐厅附近。唐浩峰带领一众便衣军警跟踪到来。包厢内，李丙元怒斥长谷川不讲信用杀死自己手下，并威胁说若今晚不能离开南京，就不会交出那剩下的一半军事情报。此时，宪兵队长王乃争走进餐馆。吴兵也带着一干学生闯了进来。不想楚香雪和梁冬哥先后到来。吴兵误以为是梁冬哥走漏了消息，决定提前动手。混乱中，王乃争和长谷川中枪。吴兵把枪对准邵恕安，梁冬哥救师心切，扑了上前，却失误将吴兵杀死。随后后脑勺遭人猛击，昏死过去。醒来后却发现自己正躺在医院急救室。因为牵挂楚香雪，他突破层层守卫逃出医院。唐浩峰下令封锁火车站。赶来看望楚香雪的梁冬哥自投罗网。警察从他的包里搜出一把钥匙，并打开储物柜，找到遍寻不着的城防计划书。梁冬哥不知这一切都是李丙元为脱身嫁祸于他。梁被投入死牢。邵恕安和“穿山甲”也陷入了极度焦虑中，他们必须在撤离南京前的24小时内找到“家书”，否则后果不堪设想。南京政府高层担心宪兵队秘密护送日本使馆家眷出城的消息泄露，立刻派特务头子宋介处长接手唐浩峰处理此案。
