上海解放后，百业待兴。叶正龙(聂远 饰)在地下工作时的老上级贾文林想安排叶正龙继续隐藏身份在工商界工作。叶正龙却为罗康(那钢 饰)之死和下落不明的文件箱耿耿于怀，要求恢复身份去公安局工作。叶正龙说出了一个贾文林无法拒绝的理由——那个罗康拼命盗取的文件箱里装着的是军统在上海的潜伏特务名单，他一定要把它和杀害罗康的凶手找出来…… 此时，奉命潜伏的军统特务邵舒杰(陈良 饰)和李少云(丰明连 饰)从另一个潜伏特务赵兰手中拿到了一个绝密文件箱。

文件箱依然密封，只有持有钥匙的人才能打开。赵兰透露是代号708的神秘潜伏特务获取了文件箱并处决了罗康，总部命令邵舒杰带着文件箱回台湾总局复命，李少云接到的新任务是1个月后炸掉电厂…… 沪江公安局正式成立，叶正龙和贾文林与高青山(张译 饰)成为侦查科同事，团长郑海风(郭凯敏 饰)担任局长，副团长韩永年(张山 饰)担任副局长，而这后三个人都与罗康的离奇遇害前有直接接触。

叶正龙一直对3人心存芥蒂。而因罗康事件与叶正龙有过冲突的高、韩两人也瞧着满身资产阶级做派的叶不顺眼…… 邵舒杰去舟山途中，文件箱被盗。他找到小偷窝点寻到箱子，十多个小偷亦被李少云全部灭口。但其间却遗漏了与小偷头子素有交情的江湖混子蒋文虎…… 上海商会会长大米商蔡荣贵(谢钢 饰)的女儿蔡玉(杨蓉 饰)喜欢叶正龙，经常来找叶正龙，大街上二人正聊着碰见了蒋文虎，叶正龙丢下蔡玉与蒋文虎赶至小偷窝点，从现场蛛丝马迹中，叶正龙推测出蒋文虎看见的那只箱子就是罗康盗取的军统绝密文件箱。

箱子为什么又回到了军统特务手上？叶正龙怀疑解放军内部有内鬼。邵舒杰在舟山岛安顿下来，伺机等待偷渡去台湾的时机。李少云等潜伏特务则密谋炸掉电厂，已经进入了倒计时。蔡玉的闺友，电厂女工金巧玲(辛芷蕾 饰)答应替男友南原将一包紧俏的盘尼西林带进电厂，捎给家有病人的远房堂弟。

可金巧玲在衣帽间换衣服时，那盒药却被一双手悄悄拿走了…… 电厂锅炉房的两个工人发现了装在饭盒里的定时炸弹，工人老易在危急关头将炸弹扔向煤堆。电厂设备保住了，老易因此牺牲……