1937年7月7日中日全面戰爭迸發。1937年8月13日“淞滬戰役”打響。日本關東軍顧問總部數次秘密外泄,惹起了土肥原賢二(馬衛軍 飾)的高度注重,他查出一切的事情都與一個代號叫“黑狐”的人有關,他將山口一男(李卓霖 飾)調回東北,全力搜捕打入關東軍的國民黨特務和“黑狐”。
土肥原賢二為了一舉查出埋伏在日占領區內的國民黨間諜,成心放出假的“櫻花方案”, 化名為小冢清張的關東軍顧問總部書記官姚立星(侯駿桀 飾)果真中計,偷出“櫻花方案”上報給上級----沈陽偽警察局長陳連石(田力成 飾)。陳連石發現山口一男留意到姚立星,將姚立星已暴露的音訊疾速報告給戴笠(吳秀波 飾),戴笠指示陳連石犧牲姚立星,以便獲得日自己更大的信任。
陳連石將姚立星的行跡報告給山口一男,就在山口一男派人去抓獲姚立星時,姚立星也察覺出身邊危機四伏,在將最后一份情報送給女友章佳琳(李羲兒 飾),吩咐她務必送給北平的沈晗(樊營 飾)后開槍自殺。不料,章佳琳的真名叫松本雅子,是松本彌二(蘆芳生 飾)的妹妹,日本間諜機關部的一名特工。
章佳琳將姚立星給她的信交給了關東軍間諜機關長鈴木清夫,鈴木清夫發現這是一封托沈晗轉交給廖思成(劉小鋒 飾)的信,決議將計就計,讓章佳琳派人將信交給沈晗,并命令章佳琳潛入重慶跟蹤廖思成。