1938年秋，日军间谍组织特高课大岛组勾结汪伪政府，对共产党和国民党在沦陷区的地下组织进行大规模的破坏，沦陷区地下抗日斗争情势异常严峻。

这是一个风雨交加的夜晚，国民党军统上海站特工毛珩声突然听到急促的敲门声，他从猫眼里认出是军统的同事铁佛，就毫不犹豫打开门，没想到特佛竟然趁其不备拔出匕首刺伤他，毛珩声顿时明白他已经叛变了，死死抓住那份藏在强酸瓶里钢球内的胶卷，两个人大打出手，铁佛三拳两脚把毛珩声制服，毛珩声按下瓶子按钮，钢球被压开，铁佛拼命抢夺，不小心被酸烧伤掌心，其他特工及时赶来解围，可胶卷已经被毁，他们只好回去向上司丁一复命。

日军对重庆进行疯狂轰炸，拼命死伤数千人，上海的大公报很快就刊登了汪精卫想回上海组建新政府的消息。日伪政府上海警备区副司令梁起带领手下来大世界歌舞厅散心，翘首期盼头牌舞女玥琴的出现，玥琴本名杨秋霜，是国民党军统上海站特工，以舞女的身份作掩护，她一袭黑色蕾丝拖地长裙款款走出来，立刻吸引了在场所有人的目光，梁起目不转睛盯着她，随后，杨秋霜又去换了一身淡粉色旗袍，梁起更是心猿意马，迫不及待派唐经理去叫她，杨秋霜不敢得罪老主顾，就赶忙过来陪梁起跳舞。

杨秋霜回到后台，就忙不迭打开今天的申报，没有找到任何接头暗号，她清楚地记得和毛珩声约好，一旦把情报送到重庆，就在申报上通知她，杨秋霜把装在强酸瓶子里的情报交给毛珩声，反复讲明这是她和老三下一步的行动计划，千万不能落入日本人手里，否则就会前功尽弃，毛珩声叮嘱杨秋霜要小心行事。杨秋霜意识到毛珩声出事了，她心急如焚，之后不久，杨秋霜被叛徒铁佛秘密暗杀。

面对上海严峻形势，中共长江局核心人物“北斗星”向长期潜伏在军统内部的地下党员周冠玉发出指示，要求他利用一切资源对日本特高课大岛组及汪伪政府进行强有力的打击，周冠玉接到上级命令，看到宋展鹏带回来杨秋霜的那个首饰盒，不由地想起刚刚牺牲的杨秋霜和毛珩声，心里黯然神伤，当年，杨秋霜刚从湖南临澧特训班毕业就来找周冠玉报到，她有超强的记忆力，进门简单扫视了一圈房间，就能准确说出书架里每本书的位置和出版社，以及周冠玉桌上的文具和物品，就连衣架上大衣扣子松动都记得清清楚楚，周冠玉不禁对她刮目相看。

宋展鹏是周冠玉的秘书，他主动请缨去找老三联系，把杨秋霜生前留下的情报网恢复起来，杨秋霜临终前只说了1103四个数字，曾经拜托宋展鹏把首饰盒交给她的双胞胎妹妹杨秋怡，周冠玉派宋展鹏去找杨秋怡。杨秋怡在乡村当老师，民团的团长对她垂涎三尺，经常带人来苦苦纠缠，都被杨秋怡打跑了，团长不甘心，再次带人上门骚扰，宋展鹏及时赶来解围，带杨秋怡来见周冠玉。

周冠玉把杨秋霜首饰盒里的三件遗物交给杨秋怡，还向她打听号码1103的含义，杨秋怡已经三年没有见过姐姐，没想到现在阴阳两隔，她更不知道杨秋霜留下红绳，地图和照片是什么意思，周冠玉和宋展鹏苦苦规劝她，劝她节哀顺变，杨秋怡却无法释怀，只想尽快抓到凶手为姐姐报仇，宋展鹏就陪杨秋怡赶往上海。

任筱堂是军统上海站的特工，他来教堂找神父接头，想联合淞沪会战留下的老兵刺杀汪精卫，神父把汪精卫两天以后来上海的消息告诉他。任筱堂带领老兵们化妆成进城卖烧饼的商贩，他们劫持了路口设卡的皇协军，并换上他们的军服，他们严阵以待，只等汪精卫的到来。