许子风未能及时阻止公安人员拆卸从被击落的台湾间谍飞机残骸中获取的摄影数据存储装置，许子风在疏散人员时被炸伤。与此同时，朱学峰在香港经刘天时引荐，与台湾负责空中侦察的102机关的林参谋见面。林参谋提起他正在暗中策划一个侦察机组集体投诚，并询问大陆方面对投诚者的相关政策等等。朱学峰回答相关问题的同时，警告此事风险太大。刘天时回到家中，却正撞上妻子红杏出墙。

为培养新的反特精英，杜仙萍、赵冰等各地公安干警被总部集中培训，骆战作为他们的教官，执教十分严厉。由于林参谋的招供，101特务机构罗建成将目标锁定在朱学峰身上，借助董正豪欲密捕朱学峰，刘天时带朱学峰去见董正豪的路上，意外遇见蓝美琴，朱雪峰巧妙推脱掉与董正豪的约会，去见了蓝美琴，并从其得知刘天时有重大杀人作案嫌疑，香港警方已经开始调查。她建议朱学峰立即切断与刘天时的关联。

许子风来训练基地探望杜仙萍，表明他对杜仙萍的成绩和表现感到非常失望，因为培训结束，杜仙萍的成绩排在最后一名。但自己向上级申请，仍然将杜仙萍留在总部了。杜仙萍对许子风如此不顾原则地关照自己感到难以置信。许子风说出了她是烈士后代的身世，回忆起杜仙萍父亲的牺牲往事，杜仙萍却对此说法表示质疑。

黄弘明与罗建成在一家餐馆见面。黄弘明介绍罗将军目前的处境，也大骂101机关用心险恶，不择手段。并听说对罗将军的指控来自101机关在大陆的一个重要间谍。黄弘明则充满自责和悔恨，承认那个大陆重要间谍就是自己掌握的“老鬼”，这个情报本来应该压在手里，但一切都是阴差阳错。二人商议，黄弘明认为现在唯一能让罗将军摆脱指控的“子21”，49年后就一直潜伏在大陆，长期由罗将军单线操控。

骆战带赵冰去成都执行任务，省公安厅四处处长万华派人协助他们调查，在成都机场骆战找到了已经被下放到机场清洁队的许婉云，与其攀谈时，婉云回想起过去的一起与自己有着感情纠葛的案件，很伤心。罗建成来到关押朱学峰的房间，说已经决定放他出去，并警告朱学峰出去最好就呆在香港，自己想办法活下去。

朱学峰被关押在杜仙萍工作的小院中，警卫态度蛮狠的要求杜仙萍不得与其接触。杜仙萍对朱学峰的态度非常友好，处处照顾。许子风和魏局长商议，既然骆战在成都搞到的经纬度坐标指向了745厂，就基本可以证明敌人此次确实是针对核导弹展开行动了。许子风对朱学峰进行盘问，杜仙萍坐在许子风身边记录。核弹实验到达关键一步，骆战来到745厂所在的小镇，与赵冰会面，共同协商以保实验的安全。

学峰已经感觉到事情不妙，希望得知组织上到底会给自己什么样的结论。许子风敷衍应对。朱学峰说如果结论不利，总部一定是不会让自己留在北京的。那么就希望许子风向上级转告，允许和妻子、女儿见一面。许子风还是不回答。晚上，杜仙萍发现许子风偷带朱学峰回家探亲，并向魏局长汇报此事。魏局长劈头盖脸地责问许子风，朱学峰昨晚回家是怎么回事？许子风佯装茫然。

朱学峰在前往成都的火车上遇到了同样去往成都秘密调查案件的许子风，许子风邀请朱学峰到包厢里谈话……骆战去火车站接许子风，碰到下放的朱学峰有意载朱学峰一段，许子风故意不让朱学峰上车，骆战对许子风对待朱学峰的态度有些不满，问起朱学峰的情况，许子风含糊带过，不愿多说。

赵冰将杜仙萍接到省公安厅办公处，杜仙萍见到久违了的骆战，十分亲切。骆战将监视乔孚山的任务分配给杜仙萍，赵冰也再三叮咛杜仙萍此项任务很重要，而由于经验不足，杜仙萍在第一次跟踪监视中就将乔孚山跟丢了，杜仙萍向骆战求助，被骆战狠狠的批评了一顿。乔孚山发现被公安监视，又对神秘人的恐吓心有余悸，准备逃走，在买火车票的时候，被寻找子21下落的特务阻止，并追问子21的下落。

省文史档案馆里。工作间隙，朱学峰过来，对陈君义为其妻女即将到来帮忙找到的租借房子表示感谢，但又说自己考虑再三，觉得那房子租金太贵，经济上实在无法承受。陈君义认为爱莫能助。赵冰来到方舟家里，再次向方舟了解乔孚山出狱后的情况。方舟义正词严地表示，自己绝不可能和乔孚山有什么瓜葛，乔孚山的确是自己的远房侄子，也的确来过，但被自己拒之门外了。赵冰这才说，乔孚山已经被人杀死。

许子风和万华年汇总当前情况，认为高庆所交待的有关照片的说法，应该是一个重点。现在需要全力寻找杨恩和照片，特务要找的“子21”就应该在照片上。找到照片也许就能搞清“子21”到底何许人也。万华年疑问“子21”的重要性。许子风部分透露计划，说目前的任务是在半年之内保证核导弹研究进程的安全，防止敌人的间谍活动，而找到“子21”，就是关系到控制台湾102机关的空中侦察活动。

石忠富发现化装成磨刀人的杨恩正在鬼祟地朝楼里观察，见到石忠富后便匆匆转身走了。石忠富心生狐疑地看了看杨恩的背影，骑上摩托车也离开了。杨恩装成干部模样走进来，敲开了方舟的门，二人悄悄用暗语接头之后，杨恩进去了。石忠富透过门缝紧张地观察着这一幕。杨恩告知乔孚山已经奇怪死亡，是否是方舟所为。随后询问方舟与“子21”的联系。方舟说他也从未见过“子21”。

许子风、万华年和骆战一起商议。骆战汇报，在杨恩的住处已经起获秘密电台。大家从残缺不全的合影照片上认出了乔孚山。许子风认定，这张照片应该就是高庆看过的照片，可惜少了一半，而且杨恩已经自杀，无法判断上面是否有“子21”了。只能设法辨析残存的半张照片，看能否找到有用的线索。许子风询问对杨恩的指纹比对结果，骆战汇报，已经排除了杨恩杀害乔孚山的可能。

朱学峰独自回家的途中，突然在一个街角转身拦住了跟在后面的杜仙萍，严厉质问为何跟踪自己，是否是接受上级指示进行监视。杜仙萍连忙矢口否认，说自己刚刚帮朱学峰买了窗帘，正准备送去。因为张小凡这两天就要来了，自己只是想帮朱学峰把房间装饰得更好一些。朱学峰对此将信将疑，但还是让杜仙萍和自己一起回家了。朱学峰和杜仙萍走来，远远就惊讶地看见张小凡和女儿坐在街沿上，身边堆放着几件行李。

749厂里的独立小楼。方舟趁着夜色用石忠富提供的钥匙打开一个设计室的房门，进入之后他准备引爆炸药，但炸药早被掉包，赵冰和万华年已经将他团团围住，方舟被押出小楼后，看到了戴着手铐的石忠富。石忠富充满仇恨地瞪着他，然后猛地扑过来一脚踢中方舟的下巴。方舟重重地倒在地上。几个公安人员上前制止了破口大骂的石忠富。

张小凡要求朱学峰去找老许出具一张单位证明，以解决自己的工作调动问题，好让家庭尽快安定下来。朱学峰却断然拒绝。张小凡非常不满，说那自己一定去找老许谈谈，朱学峰有些蛮横地阻止。二人为此激烈争执起来，结果自然是互相都很受伤。杜仙萍在文史档案馆外，看见周福林从里面出来，连忙跟踪上去。

旅馆房间内，周福林收拾东西正准备离开，骆战和杜仙萍突然进入，宣布逮捕周福林。周福林愣了，束手就擒。此时，朱学峰突然出现在骆战身后，用枪逼住他，并迅速下了骆战的枪，要求放走周福林。杜仙萍完全惊呆了。骆战威胁朱学峰绝对不可能逃出去。朱学峰懒得废话，狠狠地用枪将骆战和杜仙萍一起逼出门，然后和周福林从二楼的窗户跳了出去。杜仙萍和骆战也跳了下来，杜仙萍落地时摔伤了胳膊。

张小凡来到杜仙萍的病房，杜仙萍还以为张小凡是来探望自己的。但张小凡却直截了当地要求杜仙萍安排自己面见许子风，并且坚称朱学峰为国家出生入死多年而从无怨言，决不可能叛变。杜仙萍说朱学峰为了逃跑，甚至用枪对着自己，足以说明问题。她要张小帆拿出证据证明朱学锋的清白。张小凡说自己是他妻子，当然也就知道他的为人。

许子风汇报，已经将朱学峰送走了。魏局长告诉他，广东公安厅那边传来消息，认为在广州出现的台湾特务肖健可能会有些价值，鉴于目前我们对台湾方面的整体行动还需要进一步加温，所以要许子风立即去广州，亲自和肖健见面，以便找到能够给朱学峰提供帮助的机会。许子风决定立即启程。许子风和魏局长走出门外一起上车。许子风提议，是否能让张小凡多少知道一些朱学峰所谓叛逃的真相。

朱学峰回到香港闯入了董正豪的住处。董正豪对朱学峰竟然又回到了香港感到非常吃惊。朱学峰冷笑，说他是回来找董正豪讨债的。董正豪声称当时可是自己把朱学峰从罗建成手中救出送回大陆的。朱学峰说，但你忘了在这之前，也正是你把我绑架后交给罗建成的，此事已经两清。但是自己曾经帮董正豪做过几笔大生意，才让董正豪发财有了今天，现在需要讨回当时的一笔钱，自己正是因为要索回这笔钱才逃回香港的。

罗建成将朱学峰叫来，把一封张小凡的来信交给了他。朱学峰急不可待地拆开，匆匆看信。罗建成随即说，我们既然已经和你妻子联络上了，那就应该有办法把她们弄出大陆。所以你现在应该给我们一些回报了。朱学峰随即提出让周福林回避，却被罗建成拒绝了。朱学峰终于说出，上次导致罗将军被捕的情报，是大陆反间谍机关精心安排的假情报。

罗建成把黄弘明台湾约到了这里见面。黄弘明严厉质疑罗建成突然约其来澳门见面的缘由。罗建成拿出黄弘明过去出入澳门的记录，指称黄弘明才是真正的大陆鼹鼠，父亲蒙难不过是替黄弘明背了黑锅。黄弘明大惊，极力否认自己是鼹鼠，也否认罗将军已经死了。罗建成继续说，黄弘明频繁到澳门，都是和大陆情报人员秘密接头，传递情报，而且那个大陆情报人员是一女性。

乡村鱼塘旁的一个农家房子内，蓝美琴拿出纸条交给朱学峰，告知是许子风传过来的。朱学峰看后烧掉纸条，透露给蓝美琴说，此任务涉及历史旧案，是关于你父母和苏洪亮的。蓝美琴并不惊讶，说自己也接到过类似指令。同时认为现在的主要任务是保证核导弹研制的安全，怎么又再提旧案？朱学峰说，相信这个任务不仅仅是为旧案，肯定与整个计划密切关联。

朱学峰告诉蓝美琴，虽然许子风这个情报已经取得罗建成信任，但现在看来，周福林也并不简单，就在昨天晚上，周福林还在设计圈套对自己进行测试。蓝美琴追问详情。朱学峰说周福林故意向自己透露所谓暗杀许子风的计划，显然希望我通风报信，为此他们甚至撤走了每天都守在门外监视的修鞋匠。蓝美琴担心暗杀计划会不会是真的。朱学峰相信那只不过是测试自己，他们就是要看我会不会对许子风发出警告。

魏局长将蓝美琴认为朱学峰的突然失踪一定与暗杀许子风的计划相关联。认为敌人此次采取的是一箭双雕之计，第一，留出时间，让朱学峰传递情报，以测试其是否真的叛逃；第二，随后隔离朱学峰，真的开始实施暗杀计划的消息告诉许子风，她魏局长认为，计划也许已经开始实施了，要许子风提高警惕。许子风最终表示，如果此计划当真，那么自己反而不能刻意回避，只能佯装不知。

赵冰再次来到市公安局。从一叠档案中找到当年文史档案馆失窃案的旧卷宗。赵冰取出档案，发现里面留有当时采集的文史馆工作人员的指纹等等。随即让公安人员进行比对，最终惊喜发现了与杀害乔孚山的凶器上相符的指纹。那是当时档案馆工作人员熊天宁的。这个结果让所有人都喜出望外。

罗建成凭借着罗将军留下的烟斗，找到了潜伏着医院做院长的蓝新，约定了破坏载有核弹头专列的方案，罗建成将新型炸药交个蓝新，并对蓝新承诺会安排他安全离开列车。朱学峰回到成都，在探望女儿洋洋的路上碰上罗建成，罗建成以朱学峰家人的安全威胁朱学峰帮他完成破坏核弹头研制的任务，朱学峰只得答应。

罗建成与蓝新按照计划，让蓝新利用院长身份混上了承载着核弹头的专列，准备适时对专列进行破坏。而罗建成则让朱学峰搞到一辆公安的车，带着朱学峰一同前往专列必经的108隧道，准备将隧道的铁路炸毁。子21一案彻底侦破，所有涉案人员一网打尽，朱学峰得到了总部的嘉奖，回到了北京与家人团聚，许子风也得到了女儿的谅解，与女儿婉云，女婿骆战相拥在一起……半年后，我国成功的研制了核导弹。