第四次长沙会战前，日本驻沪特务机构——梅机关为配合作战本部一举攻占长沙，秘密展开一项代号为“狱火计划”的行动，旨在利用生化武器消灭守城军民。汪伪政府金融部长孙宗吾来到上海，秘密为梅机关物色一家合适的轮船公司。中共地下党派遣代号为“夜鹰”的林剑松来到上海锄奸。孙宗吾通过交际花孟美茹的引荐，结识上海船王梁仪同，双方就合作意向达成共识，相约当晚在露兰夜总会签署合约。林剑松在孙宗吾下榻的大东饭店查到孙的计划，并找到上海行动组的徐光溥配合行动。当晚，日本人今井玉治和东野隆已在露兰夜总会安置众多特务确保签约。林剑松提前来到露兰夜总会，伪装成服务生进入包厢。此时，孙宗吾正对孟美茹大献殷勤。林剑松进来后被孙宗吾的保镖发现异常，双方一场混战，混乱中，林剑松与孟美茹四目相对。孙宗吾趁乱把机密文件扔进火堆中烧毁。包厢内的枪声惊动了舞池中的特务，激烈打斗中，林剑松从火堆中抢出一把尚未烧尽的碎片。时间紧迫，林拉着孙宗吾杀出夜总会来到后巷准备上徐光溥的车，但孙宗吾出人意料地被人射杀了。今井带着手下追到后巷，与林剑松爆发枪战。突发意外后，林剑松没上徐光溥接应的汽车。今井审问孟美茹，所幸梁仪同及时赶到夜总会带走了孟美茹。林剑松回到藏身地发现尚未烧尽的碎片上有一个标志，判断这是一条重要的线索。
今井和东野回到梅机关向机关长影佐祯昭汇报情况，得知杀死孙宗吾的是日方潜伏在中共地下党组织内的间谍，化名刘明珍，正是徐光溥的妻子。徐光溥回到家中，刘明珍仔细询问过程以及夜鹰的目的。孟美茹回家后久久无法入眠，原来林剑松是她几年前不辞而别的恋人。林剑松突然出现在孟美茹家中，两人交谈中，孟美茹无意说出孙宗吾介绍了一笔生意给海威轮船，对方是一家名为大同海事的日本公司。今井为了查明夜鹰的身份，血洗我党联络站牙医诊所，换上特务雀占鸠巢等待夜鹰，没想到这一切最终被林剑松看在眼中。林剑松判断大同海事租借海威公司的货轮一定另有隐情。徐光溥在刘明珍的“建议”下贴出告示，希望确定林剑松是否安全。林剑松对徐光溥产生怀疑，未接触。东野隆打电话给梁仪同，表示希望继续合作，梁仪同十分惊喜，立刻同意继续谈判。公司的工程师罗祯祥反对与日本人做生意，认为是卖国行径，与梁仪同发生了争执。东野隆来到海威轮船谈合作，其实是企图从孟美茹口中打探有关夜鹰的线索。负责给林剑松提供藏身之地的老裁缝冯长宝劝林尽快离开，可林决定留下来找出内奸，查明大同海事租船的真相。罗祯祥提出在合约中加上禁止运输一切与战争相关物资的条款，梁仪同提出后得到东野的同意，双方正式签约，海威轮船的四艘货轮的使用权彻底移交到大同海事手中。
运输生化武器需要气密冷藏，东野向海威要出四艘货轮的设计图进行船体改造，引起罗祯祥的反感。今井找出三个疑似夜鹰的嫌疑人资料，其中一份资料中，就有一张林剑松的背影照片。东野征得梁仪同的同意后带着改装工人来到码头对云济号进行改装，遭到船长程久三的阻止，可迫于压力，程久三只好放行。林剑松伪装成码头工人来到码头，打听到海威轮船有四艘货轮，并偷偷潜伏东野隆临时租用的仓库。正在与孟美茹共进午餐的罗祯祥得知云济号被改装，将孟美茹一个人扔在餐厅赶到码头与东野隆交涉，正好给林剑松创造了机会偷拍到改装图纸。林剑松将照片洗出，锁定了云济号，带着照片来到行动组宝丰鱼行找到负责人潘云泽，告知对方组织内有内奸。林剑松提醒潘云泽提高警惕，要他秘密查明改装图。潘云泽试探刘明珍，刘明珍巧妙应对过去，将发现通知王华培。在东野隆面前吃了闭门羹的罗祯祥冲到孟美茹家中找梁仪同理论，关于是否改装云济号，两人为此争执起来，罗祯祥气愤之下提出了辞职。孟美茹十分好奇罗祯祥为何如此在意云济号，梁仪同告诉孟，罗是云济号真正的设计师。程久三规劝罗祯祥不要意气用事，希望罗向梁仪同道歉，保住饭碗。
林剑松想在裁缝铺的床上刻下自己的名字，冯长宝安慰说裁缝铺会是大家安全的家，林剑松感动。王华培将夜鹰出现在宝丰鱼行的情况通知今井，今井感到事态严重，要王华培与刘明珍密切注意宝丰鱼行。宝丰鱼行内，潘云泽发现刘明珍在偷拍照片，确定刘明珍是内奸，未想刘明珍血洗鱼行。林剑松来到鱼行后被随后赶到的警察当做杀人凶手逮捕。收到消息的今井立刻打电话到警察局，林剑松突然发难，打伤警察之后与今井通话，两人针锋相对相互试探，从今井的话中，林剑松判断内奸只有一人。孟美茹出面替义父挽留罗祯祥，陈述利害关系之后终于说服罗祯祥继续留在海威轮船。刘明珍谎称伙计小陈是内奸，徐光溥信以为真，悉心照料受伤的刘明珍。林剑松回到裁缝铺，将遭遇告诉冯长宝，决定启用备用联络站。以萧派钟表店为掩护的备用站由乔少山负责，几年之间未曾接到过任何任务，面对林剑松的出现非常激动，两人分析改装图的照片后发现云济号的货舱内改装成为具有气密和冷藏功能的舱室，于是立即将这个发现告诉上级，上级命令两人查明真相。鉴于刘明珍有暴露的危险，影佐命令今井前往余元里转移刘明珍，而刘明珍自信没有留下任何破绽，请求继续潜伏，查出夜鹰的所在。
接到上级指示后，乔少山跃跃试欲想要尽快完成任务，于是私自搬到余元里监视刘明珍和徐光溥，希望查出谁是内奸。孟美茹在家中摆了一桌和合酒，请罗祯祥与梁仪同，没想到梁仪同有事未能赴约，罗祯祥单独赴约，席间感谢孟美茹从中调停。面对新搬来的乔少山，刘明珍和徐光溥都认为事有蹊跷，徐光溥和王华培都各怀目的试探乔少山。罗祯祥从梁仪同口中得知孟美茹的身世，对她的偏见有所改观，梁仪同也十分欣慰有这么一个义女帮助自己打理公司，要罗祯祥多与孟沟通。乔少山关了铺子整天待在家中监视隔壁的刘明珍和徐光溥，纪录两人的一举一动。林剑松得知乔少山私自搬到徐光溥家隔壁，非常生气，乔少山却不以为然，当从林的口中这个举动会暴露备用站时才意识到事态严重，林剑松要他暂时不要搬出余元里，也不要刻意跟踪监视徐光溥和刘明珍。梁仪同送了孟美茹布匹，孟美茹去裁缝店做衣，巧遇林剑松。
林剑松与孟美茹在裁缝铺偶遇，孟美茹询问林剑松当年为何不辞而别，林表示自己所做之事十分危险，要孟美茹忘了那段爱情，忘了他，孟美茹十分伤心。夜鹰再次出现的情况被今井发现后，认定夜鹰盯上了狱火计划，向影佐请示，影佐认为可以利用刘明珍来散布假消息，声东击西。乔少山的意外出现已经惊动了今井，今井命令助手黑田去乔少山的钟表店试探此人。被林剑松警告的乔少山在黑田面前小心谨慎，黑田利用喝水的机会检查钟表店，险些发现乔少山藏在座钟内的电台，不过由于乔少山的疏忽，黑田注意到乔少山非常在意一本书。大同海事的第二笔租金到账，梁仪同心情大好，告诉罗祯祥准备建造一艘新船，由他设计并督造，罗祯祥感谢梁对他的信任，更是对孟美茹增加了好感。罗祯祥为了感谢孟美茹请她吃饭，孟美茹在保姆吴妈的鼓励下来到罗祯祥家，发现他是一个很有抱负的爱国知识分子。林剑松判断徐光溥不可能是内奸，将嫌疑集中在刘明珍的身上，可他发现钟表店被特务监视，而且徐光溥也在刘明珍的控制下，为了下一步的行动，他必须想办法救出乔少山和徐光溥。乔少山混过检查，黑田回到梅机关向今井汇报乔少山并无可疑，可今井要黑田继续监视钟表店。刘明珍与乔少山偶然相遇，发现乔少山的手表似乎是备用站的联络信物，因此判断乔少山的钟表店很可能就是备用站，黑田趁着夜色带人再次仔细搜查钟表店，但并未发现。
乔少山发现钟表店被人仔细的搜查过，意识到问题的严重性，这才后悔当初没有听从林剑松的劝告。林剑松为引出内奸，冒险与徐光溥见面，将发现的情况和盘托出，称准备重建行动组，希望稳住徐光溥和刘明珍。韩东林给林剑松发来消息，表示已经联系上云济号上的同志，要求林剑松除去潜伏在我方的间谍。孟美茹从梁仪同口中得知云济号将会去大连，东野会押船。林剑松避过监视的耳目，找到乔少山要他千万不可轻举妄动，以免刺激敌人，只需仔细观察徐光溥身边是否还有一个日本特务。云济号的改装即将完成，为了堵住漏洞，今井和东野在码头上抓了一批危险分子，其中就有两个云济号上的船员，今井挑选梅机关内的特务交给东野，届时一起上船执行运输生化武器的任务。乔少山故意弄哑自己的嗓子装作在家生病，开始观察徐光溥和刘明珍。孟美茹知道林剑松正在追查关于云济号的事情，于是让雀儿去裁缝铺打听林剑松的下落，冯长宝的徒弟说漏了嘴，孟美茹这才得知林剑松一直住在裁缝铺。孟美茹找到裁缝铺，将云济号去大连的消息告诉了林剑松。林剑松虽然深爱着孟美茹，但言谈之间尽是冷酷，孟美茹十分伤心。孟美茹发现林剑松的密室墙上有云济号的图片，得知义父的船云济号将为日本人运货物十分紧张。
林剑松已经从上级处得知云济号的目的地是大连，便告诫孟美茹千万不可冒险无端打听消息，这样会给孟带来危险，孟表示这是两人的最后一次见面，关于云济号的消息算是林救自己的回报，两人不欢而散。乔少山根据多日的观察发现，楼下理发馆的王华培有些异常。刘明珍故意设计制造徐光溥与王华培多次秘密接触的假象，希望将徐光溥的罪名做实。程久三来到公司抗议日本人抓走船员的事情，罗祯祥表示梁仪同正在积极营救，要求程久三出港后每天给自己发电报。乔少山用电话告知林剑松王华培不简单，竟然摆脱了他的跟踪，林剑松要乔少山不要轻举妄动立刻回家。王华培回到梅机关向今井汇报刘明珍的最新情况，并且感觉自己被乔少山跟踪。随后，林剑松突然出现在余元里，在王华培的理发馆中试探王华培，此时，刘明珍突然出现。
在理发馆，刘明珍看到王华培正准备杀掉林剑松，加以阻止，林剑松支走王华培，告诉刘明珍他怀疑徐光溥是罪魁祸首，要刘明珍密切监视。刘明珍认为自己已经取得了林剑松的部分信任。王华培赶去梅机关汇报被林剑松发现。罗祯祥对孟美茹展开追求，孟美茹尝试着接纳罗祯祥。孟美茹的保姆吴妈和丫鬟雀儿都十分喜欢体面绅士的罗祯祥，经常给两人制造机会。都喜欢绘画的罗祯祥和孟美茹有了共同语言，相谈甚欢，小丫鬟雀儿也吵着学画画，罗祯祥便当仁不让做起了雀儿的老师，每天下班之后都来孟美茹家上课。孟美茹决定忘记林剑松重新开始新的生活。黑田安装好窃听器对乔少山展开密切窃听，听到林剑松和乔少山正在追查内奸，计划利用刘明珍与徐光溥之间互不信任，查出云济号上的真正货物。林剑松和乔少山此时发现正在被监听，故意表示怀疑徐光溥是间谍。云济号完成改装出港，东野和程久三押船。
云济号上，东野隆密切关注着程久三等人的动向，发现他们虽然反感日本人，可对于海上行船还是十分认真负责，大家都想尽快到岗装上货物回家团聚。刘明珍为了将嫌疑转嫁到徐光溥的身上，故意让徐光溥告诉林剑松云济号去青岛，而她则偷偷将真情报告诉林剑松，林剑松将计就计，希望刘明珍继续监视徐光溥，同时查出云济号所运货物的真实情况。罗祯祥请孟美茹看摄影展，与孟美茹互有好感，两个人还一起去了教堂看画。孟美茹担心出港的云济号，罗祯祥让她对自己设计的船有信心。林剑松回到钟表店之后决定将计就计，故意对着窃听器说确定徐光溥是间谍，让乔少山发送电报给上级，乔少山认为应该启用新密码，被林剑松阻止，乔少山不明就里，只好按照林剑松所说将情报发出。今井根据破译出的电文，判断林剑松正在一步步踏进自己的陷阱，非常自信，只要林剑松的上级下达锄奸指令，那么刘明珍就能彻底获得林剑松的信任。林剑松回到裁缝铺，告诉冯长宝，自己已经确定刘明珍是间谍了，自己故意给今井下了套!自己下一步棋子怎么下关乎多人性命!
