中国沿海城市三岛市，一个潜伏已久的D国老间谍“渔翁”公开露面，三岛市国安局成功将其捕获，整个过程中，侦察员洪少秋(靳东 饰)立下头功，并且将一名叫叶唅(韩雨芹 饰)的小实习生斥责的一无是处。八年后，国家保密单位301研究所的深海潜水器“海隆号”的一次阶段性下潜试验过程中，三岛市发生了严重的泄密事件，已经荣升为三岛市国安局侦察处处长的洪少秋全力抓捕嫌疑人——一名在网吧逃脱的红衣女子，然而，该名女子却在众目睽睽下消失。

回到局里，在自己的办公室里竟然碰到了那个八年前的小实习生叶唅，两人再次险些出现摩擦。不一会儿，国安局局长周大路前来，宣布就地成立“301专案组”，洪少秋担任副组长，已经贵为广安省国安厅侦察处处长叶唅担任组长，限期30天破案。