另一个潜伏的国民党特务，报社的简社长见到袁山被拦，拿出自己的证件为他担保，袁山才得以进入饭店内。袁山找了个借口离开谢音梦(于童 饰)，独自进入了储物间，特务阿六利用假通行证也顺利进入了饭店，在储物间与袁山汇合，二人只等着微型雷管就可以组装成炸弹。

李文蕾(胡丹丹 饰)在前台得到一个混进来的特务的口信，让她去储物间交货，李文蕾没有意识到危险，独自向储物间走去。谢音梦遍寻袁山不见，来到饭店的走廊上正巧碰见了李汉超等人，无意间她说起了自己把李文蕾的身份透露给袁山的事，张汉超(张晞临 饰)猛然反应过来，情况危急下直接奔储物间而去。

储物间内，阿六和袁山从门缝中看到了李文蕾，袁山这才意识到是一个陷阱，但他没有选择拼命，而是让阿六当替罪羊，威胁阿六承认自己是祝组长，然后佯作被阿六绑架，李文蕾进入储物间见到两人情形的同时，也被阿六用枪逼住。

袁山装作与阿六拼命，并被他打伤，李文蕾将阿六摁倒在地，埋伏在门外的杨诚(李乃文 饰)等人进来一看，又听到李文蕾说是袁山救了她，都是反应不及。金山饭店内公安局出动人手，将一干特务全部抓捕归案，袁山则被送上了救护车。审讯室内，阿六对自己就是祝组长供认不讳，并且编造了一大套天衣无缝的谎话让专案组相信他就是祝组长。

专案组几经提审，阿六坚执称自己是祝组长，有关祝组长其它的传闻都是他放出的烟幕，而且他从开始就准备嫁祸与袁山。专案组在阿六的工作单位和家里搜查，查获了枪支和电台、密码本，同时，上海公安系统也在深查阿六的背景中发现，阿六是一个老牌军统特务，毛人凤(张光北 饰)让他来负责整个刺杀计划是存在很大可能的。

公安局向外界宣布这宗国民党特务刺杀案已经告破，而袁山转眼成了勇斗敌特的英雄。专案组去医院看望了袁山，谢音梦也高兴地以为解除了误会，邀请专案组来看他们剧团的表演。专案组就要返回北京了，但几个人都有些兴奋不起来，隐约觉得这次的案件缺少了什么。

简社长以看望的名义来医院找到袁山，告诉他上面交代要在下星期的代表大会上制造一起惊天大案。一个赶车送粮食的在野外发现了越剧团助理的尸体，连忙报警，公安详细勘查了抛尸现场。而在此同时，等待回京的专案组终于得空休息一天，王黎生(叶静 饰)和杨诚各自要去上海逛逛，李文蕾拿出了几张谢音梦的戏票，专案组四人到底还是统一行动，去越剧团观看了梁祝。