1937年7月7日中日全面战争迸发。1937年8月13日“淞沪战役”打响。日本关东军顾问总部数次秘密外泄，惹起了土肥原贤二(马卫军 饰)的高度注重，他查出一切的事情都与一个代号叫“黑狐”的人有关，他将山口一男(李卓霖 饰)调回东北，全力搜捕打入关东军的国民党特务和“黑狐”。

土肥原贤二为了一举查出埋伏在日占领区内的国民党间谍，成心放出假的“樱花方案”， 化名为小冢清张的关东军顾问总部书记官姚立星(侯骏桀 饰)果真中计，偷出“樱花方案”上报给上级----沈阳伪警察局长陈连石(田力成 饰)。陈连石发现山口一男留意到姚立星，将姚立星已暴露的音讯疾速报告给戴笠(吴秀波 饰)，戴笠指示陈连石牺牲姚立星，以便获得日自己更大的信任。

陈连石将姚立星的行迹报告给山口一男，就在山口一男派人去抓获姚立星时，姚立星也察觉出身边危机四伏，在将最后一份情报送给女友章佳琳(李羲儿 饰)，吩咐她务必送给北平的沈晗(樊营 饰)后开枪自杀。不料，章佳琳的真名叫松本雅子，是松本弥二(芦芳生 饰)的妹妹，日本间谍机关部的一名特工。

章佳琳将姚立星给她的信交给了关东军间谍机关长铃木清夫，铃木清夫发现这是一封托沈晗转交给廖思成(刘小锋 饰)的信，决议将计就计，让章佳琳派人将信交给沈晗，并命令章佳琳潜入重庆跟踪廖思成。