一九三六年夏天的一個雨夜，上海區國民黨復興社特務處，站長陳默群在手下人進行一番嚴刑逼供后，終于聽到了好消息。滬西聯絡站被復興社特務處破獲，被抓的共產黨沒有扛住大刑，在臨死前供出聯絡員王志(焦剛 飾)的下落，與此同時阿木(沈曉海 飾)也收到消息，得知王志暴露的信息。
阿木著急趕去通知王志，讓他銷毀文件轉移，馬上按計劃轉移。陳默群帶人趕到王志住處，沒想到晚了一步，人已經走了，文件也被銷毀了，唯一留下的線索便是阿木趕來時落下的雨衣。陳默群看王志的被窩還是暖的，火星也剛剛滅，像是剛剛逃離的，而特務處已經不止一次跑丟了要抓的對象，讓他很是不滿。
陳默群想要找一名特工回特務處，特意去了訓練班選擇優秀特工，沒想到在等校長拿成績單給他看時，無意間撞見了到會議室換報紙的學員林楠笙。林楠笙看出陳默群是從上海來的，給他遞了一份申報，這讓陳默群對他有了興趣，于是跟校長問林楠笙的學習情況。
林楠笙的情報成績高于軍事成績，陳默群于是給特訓班來一個突擊考核，想看一看林楠笙的表現再做決定。在突擊考核上，陳默群看到了林楠笙的觀察力很優秀，而這是他所需要的，所以他選擇了林楠笙。陳默群找林楠笙談了話，確定了林楠笙投考特訓班的初衷后，便讓他跟自己回上海。
林楠笙回上海的時候，同學左秋明(代旭 飾)特意到門口送別林楠笙，希望他們很快會有重逢的一天，而優秀的左秋明自己也很想去上海，只是可惜他沒有被選中。上海南京站，王志一下火車就被警察給發現了，一路派人跟蹤，最終將他給抓住了。
陳默群到了上海，就得知王志被抓的消息，他讓副站長王世安(張子賢 飾)去處理，然后便把林楠笙帶到他的辦公室去。陳默群說明，林楠笙只聽命于他一個人，如果站內有人想要跟林楠笙詢問什么，就代表那個人想知道越級的信息。陳默群把林楠笙的證件以及配槍，然后說明抓捕王志的行動有人泄密之事，他把有可能接觸情報的相關人員的資料給林楠笙過目，讓林楠笙去調查一番。
檔案室的主任顧慎言到了特務處，就發現站長的車回來了，他于是假借送煙給站長司機的機會，看一下陳默群車里的情況。回到辦公室之后，顧慎言就假借要簽字的事情，拿著文件去陳默群的辦公室，看看陳默群帶回來的人是誰。
陳默群和顧慎言是黃埔的同學戰友，陳默群信任顧慎言，也覺得顧慎言接觸到的情報，都是一些過時的情報，所以并沒有懷疑他，也沒有把他的資料交給林楠笙。顧慎言跟陳默群寒暄了幾句，得知了一些關于林楠笙的信息之后，就離開了陳默群的辦公室。
陳默群問林楠笙對顧慎言的看法，林楠笙認真地說明，顧真言雖然接觸不到情報，也可以從別的地方知道，不應該對顧慎言完全不查，陳默群這才把資料給林楠笙。顧慎言回到辦公室之后，馬上就打了一個電話訂書，將站里的情報通知給接線員阿木知道。
陳默群在交代了林楠笙任務之后，就帶著他去參觀一下被關押的那些共產黨員，以及正在受刑的共產黨員。林楠笙第一次看到如此血腥的場面，而對方還是一個孩子，這讓他有些于心不忍，所以一直不敢直視。陳默群逼著林楠笙看刑訊室里的慘況，要求林楠笙適應這個情況，因為下一次他可能就讓林楠笙來審訊了。
