1、故事發生在壹九三八年到壹九四五年的中國東北。壹九三九年新年的前壹天，身為黨特工的周乙和假扮他妻子的顧秋妍在火車站接頭。周乙真正的妻子孫悅劍被組織派來成為新的聯絡人。她與周乙見面，並告訴他，近幾日會有電臺、藥品運送到山上。
2、負責運送藥品的老汪在路上被特務科的人抓獲，另壹人小董則駕馬車，往山裏運送藥品。特務頭目：高彬科長得到線索，集結隊伍來到孫悅劍住的旅館。前來報訊的顧秋妍截下了攜電臺回旅館的孫悅劍。小董和運送藥品的馬車被土匪劫持。顧秋妍不聽周乙的命令，給抗聯發了兩遍電報，差點暴露。由於接不到抗聯電臺的回復，顧秋妍心急如焚。她自作主張找到了丈夫的弟弟張平鈞擅自行動，差點暴露身份。
3、沒有任何地下工作經驗的張平鈞和自己的女友壹起，被佳木斯特務機關抓獲，後被轉回哈爾濱警察廳特務科。
4、周乙和顧秋妍在高彬的嚴密布控下，成功發出壹條長電報。在特務科的強行逼供下，張平鈞至死沒有供出顧秋妍的信息。周乙查到了松花江碼頭上的黑幫關大帥與土匪有密切聯系，得知了藥品和被綁人質的下落。
5、周乙利用日本憲兵隊的壓力，調查關大帥。在日本高層的幹預下，徹底打擊了關大帥在碼頭的勢力。高彬、周乙等人隨軍隊進山剿匪，在雙方激戰的過程中中，土匪頭子被打死。
6、周乙在對小董的審訊中，了解到他是壹個真正可靠的人。小董在警察廳經受住了各種考驗。顧秋妍光顧瓦西裏耶夫開的俄羅斯餐廳，並獲得了其好感，確認了了“烏蘇裏虎事件”的情報。周乙懷疑，神秘女人的丈夫老邱是潛伏在抗聯內部的奸細，事實也是如此。周乙設計除掉了兩人。損失了兩名手下，激發了高彬的決心，特務科內部開始了新壹輪查找奸細的行動。
7、周乙和顧秋妍冒著生命危險，向蘇聯境內發報了烏蘇裏虎計劃的有關細節。兩人在深林發送信號時遭遇極大的險境，顧秋妍不知所蹤。
8、周乙將逃過壹劫的顧秋妍接走，並送她和久別的丈夫張平汝團聚。數天後，蘇聯情報機關阻止了試圖震驚世界的“烏蘇裏虎計劃”。為找出潛伏在警察廳的黨特工，高彬派人全面監聽每位下屬的電話。
9、高彬有意把目標引向劉魁，讓他做壹個誘餌，找出特務科臥底。面對狡猾的對手高彬，周乙找到了證實劉魁無辜的證據，攪亂了高彬的反奸計。高彬自行將周乙從懷疑人員的名單中勾掉。
10、秋天到了，顧秋妍生下了壹個孩子：莎莎。周乙與顧秋妍除了沒有同床***枕，兩個人的關系，越來越真實。
11、高彬為了挖出特務科臥底的真實身份，已經層層部署。周乙和顧秋妍對即將來到的大搜捕充滿了擔憂，卻對營救黨內同誌無能為力。
12、高彬遇刺後蘇醒，周乙與顧秋妍同去探望，卻遭遇國民黨的暗殺團策劃的汽車爆炸。周乙、顧秋妍僥幸逃過1劫，周乙卻因禍得福，因此不被高彬懷疑。
13、五年後。日本空軍轟炸奉天，顧秋妍在防空洞偶遇孫悅劍。周顧夫婦更加意識到諜報戰鬥和生存處境的兇險。
14、孫悅劍被捕，周乙坐視妻子被嚴刑拷打，卻無能為力。壹位沒有接到轉移通知的同誌：老紀，在孫悅劍家門前被埋伏在那裏的特務抓住了，而且老紀竟然認識周乙。
15、老魏營救孫悅劍失敗。周乙找到了也潛伏在日偽內部的國民黨特工頭目陳景瑜，表明了自己的身份，要他把老紀和孫悅劍要出來。
16、陳景瑜如約來到憲兵隊，孫悅劍成功獲救，但老紀已經被憲兵隊槍決。周乙終於平安帶回了孫悅劍。老魏告訴周乙壹個好消息，他的特工生涯即將結束。
17、周乙即將告別特工生活，但顧秋妍和莎莎無法轉移，周乙擔心不已。周乙告訴陳景瑜，想要不被高彬發現，要先下手把日本人的懷疑引向高彬。魯明覺察到不對頭，派人跟蹤了周乙，並把自己的懷疑告訴高彬。高彬聞之大驚，準備阻攔周乙。
18、周乙拋下顧秋妍妻女，冒險將孫悅劍和親生兒子送出邊境。顧秋妍母女在火車站被特務發現，女兒莎莎被人帶走。
19、謹慎壹生的周乙不能坐視顧秋妍和孩子落入虎口，他毅然回到哈爾濱家中，兩人在監聽器前聯手上演了壹場丟子爭吵的好戲。周乙將自己的生死置之度外，決定讓顧秋妍假投降告發自己。
20、顧秋妍遭受了壹系列酷刑，假裝無法堅持，而告發周乙。周乙赴死前要求和女兒莎莎見上壹面，父女傷感訣別。漫天風雪，周乙的生命走到了終點。