北平。叛徒黄某在保镖护卫下乘小车回家，途中突遭一位老翁枪击，黄某和保镖倒在血泊中。巡警闻声赶到时，老翁已机智逃离。这老翁就是北平地下党的年轻党员巩渭平。巩渭平的同学和恋人王琴将赴渭城探望病中父亲。巩渭平前去送别，两人依依不舍、海誓山盟。临别时，巩渭平委托王琴顺道去看望自己守寡在家的母亲。

在独立营中，巩渭平将25名官兵作为发展对象，并将发展对象名单交给远明，远明对巩渭平的发展数量很不满意。当夜，远明在姘妇美娟家被捕并叛变，25名发展对象因此全部被捕，巩渭平处在敌人的追捕之中。因无处避难，巩渭平想起了余雪瑶并躲避到她的寓所之中。巩渭平是余雪瑶的暗恋对象，他的出现令余雪瑶喜出望外。巩渭平借居在她寓所期间，余雪瑶对他百般照顾，并利用种种方式向他传递爱意，这令巩渭平很是为难。

余沁斋前往余雪瑶寓所看望她，余雪瑶对哥哥的到来颇感意外。此时适逢巩渭平外出未归。余雪瑶只知巩渭平目前在一家车行做事，认为这对巩渭平是大材小用，因而请求余沁斋帮助巩渭平谋一份好工作。余沁斋应允后才得知，这人就是巩渭平，于是开展思量如何利用这个机会收服巩渭平。中统通牒所限定的48小时将到，武振勋正为此一筹莫展，不料巩渭平却来到独立营，让武振勋把自己交出去，试图用自己一条命令换回25个官兵。

特务们搞了一场假枪战，在武显艺面前造成巩渭平叛变的假象，并把巩渭平送回余雪瑶寓所。巩渭平担心自己会牵连到余雪瑶，要坚决离开，却在途中被刘昆山捕获。武振勋受特务们欺骗，误以为巩渭平出卖了独立营，于是下令处死巩渭平。此时，特务及警备部队赶到，双方激战，武显艺和武振勋丧生，而受伤昏迷的巩渭平又被送回余雪瑶处。

余沁斋见到巩渭平，指责他对其妹不负责任。巩渭平将加入中统一事告诉余沁斋，余沁斋同意将余雪瑶嫁给巩渭平。余雪瑶对此欣喜异常。烛光指示巩渭平除掉叛徒远明。巩渭平借邀请参加婚礼为名，到远明家探路，并宣布改名为巩向光。婚礼之夜，巩渭平将余雪瑶及监视自己的特务灌醉后，潜入远明家，将其除掉。余沁斋虽然怀疑此事系巩向光所为，但终因找不到证据而罢休。

巩向光捣毁了西山日特的巢穴的同时，被告知“参茸店”案已破，命令巩向光立即赴刑场任监刑官。行刑枪声响起，巩向光才知道被杀的是五名共产党员。巩向光因中余沁斋所设圈套而痛不欲生，感到自己已经无法向党组织说清楚，决心一死以示清白。在他将要自尽的一刻，余雪瑶阻止了他并使他清醒过来。

抗战爆发，中统高层决定派巩向光前往渭城任副主任。巩向光想借此与延安取得联系，而余雪瑶出于对巩向光安全的担心却表示坚决反对。在余沁斋的压力下和劝说下，余雪瑶只得同意。王琴此时也在渭城，她正和巩向光的母亲生活在一起，靠教书为生并照顾着老人。秦剑、赵飞将延安急需的10箱电台和20箱药品秘密运到渭城，下一步则将运往延安，渭城最高军政长官边国烈受重庆之命要查获这批禁运物资，对外则宣称辑查日特物资。

巩向光终于找到了失散多年的母亲，母子相见时，巩向光也意外地见到了王琴。王琴并不知道巩向光已经结婚，扑向他相拥而泣，又被余雪瑶撞见，这令巩向光尴尬之极。所幸余雪瑶适宜地化解了巩向光的尴尬，并大方地与王琴相见。巩向光向王琴询问秦剑的下落，并表示有要事见秦剑。王琴无法接受眼前的现实，跑回学校宿舍悲伤不已。秦剑前去看望王琴，并告诉王琴巩向光已经背叛了组织，劝王琴早日解脱。

地下党拟定并实施除巩计划，被潜伏在地下党中的“钉子”得知。余沁斋命令钉子暗中监视并保护巩向光，同时让余雪瑶阻止巩向光与地下党见面，余雪瑶未能阻止。巩向光满怀希望地要与秦剑相见，赴约途中，由于申北汉擅自行动，反使巩向光幸免于难。事后，秦剑严厉批评了申北汉，申北汉并不服气，执意坚持己见。

巩向光到小学校找到王琴，请她转告秦剑有关赵飞的事情，并要帮助秦剑，希望与秦剑一见。王琴认为巩向光是要引秦剑落入圈套，并让母亲劝阻巩向光。巩母十分气愤，当面教训巩向光。余雪瑶再次到巩母家劝巩母搬过去，碰了钉子。巩向光委屈难言，独自登城以排解内心，被申北汉暗中盯梢并施以杀手，结果被巩向光制服。巩向光再次放了他，并让他转告秦剑，第二天要在剧场见秦剑。秦剑决定与巩向光见面。

赵飞借与母相见之机，将物资隐藏地点相告，让她秘密通知地下党。同时接受巩向光暗示，对特务诈称物资埋藏在青龙山。巩向光又通过王琴将消息传递给地下党。并借与秦剑“偶遇”之机，暗示五福商社已被特务注意。秦剑及时取消了一联络点，不久商社被特务查抄。秦剑与赵飞母亲相见，得知了物资隐藏地点。这使秦剑对巩向光的看法有了一些改变。巩向光称去青龙山起获物资，并通过欧阳荷禀报边国烈派兵护卫。

巩向光知道，赵飞的死会使地下党进一步误解自己，于是找王琴，想通过她联系秦剑以说明情况，并说八路军联络处内有军统潜伏特务，劝王琴离开学校，以免遭敌人毒手。隐藏在此的秦剑本想露面与之相见，却被门外监视者的声响惊动。秦、巩还是未能见面。巩向光与王琴的频繁接触，不仅引起了各方特务的怀疑，也令余雪瑶不安。巩向光对她说明王琴的危险处境，余雪瑶则表示设法保护王琴。这令巩向光大受感动。

余沁斋为了保护自身只好帮助救王琴，最终迫使严锟放人。严锟则以不知情为借口拖延时间，结果又以查无此人来搪塞。地下党也四处打听王琴下落，也无结果。申北汉认定王琴的失踪系巩向光所为，决心再次除掉巩向光，并借巩向光为父亲上坟之机采取行动。结果被巩向光发现，两人厮打在一起，直至彼此筋疲力尽。巩向光的助手武平，猜出巩向光是共产党，并知道他心有委屈而无处可诉，巩向光对武平说出隐衷。

巩向光被押到边国烈司令部。边国烈告诫巩向光不要为王琴而自毁前程，将他放回家，欧阳荷将王琴送入医院。严锟忿忿不平，去找边国烈论理。边国烈以巩向光与王琴是旧情人为由和稀泥，不让严锟再追究此事，严锟只好作罢。但他发誓，一定要抓到巩向光通共铁证，搞到巩向光。苏杰将八联处运进30箱物品一事秘报严锟。严锟以搜捕日特为名，对八联处进行查抄，然而查抄到的全部是美国罐头，令严锟十分尴尬。

巩向光向王琴表白，希望她相信自己不是叛徒，但她仍抱以怀疑。巩向光请她转告秦剑，自己将到十里铺守卡，可以帮助对方从此路转运物资。余雪瑶也在为自己与巩向光的感情而苦恼，她向巩向光坦言，巩向光颇为感动，向她表白了心迹。巩向光前往十里铺守卡。秦剑得知消息，命申北汉驾马车从十里铺过关以探虚实，从而确定巩向光是否真心帮助地下党。

检查抬货无果，使巩向光暗暗松了口气。此时，钉子暗中传来情报，让陈雨轩认真搜查，结果在花轿中查获3部电台。陈雨轩得意洋洋，巩向光却突然厉责陈雨轩捣乱，这令陈雨轩一片茫然。边国烈命欧阳荷将巩向光带到司令部。巩向光称自己早有安排，采用的是放少抓多的诱敌之策，以求一网打尽。边国烈认为这符合基本的军事常识，但责怪他为什么不将此计策预先通报陈雨轩。

陈雨轩认为，十里铺遭袭系地下党所为，且共党物资已借机运出了渭城。巩向光一夜未归，余雪瑶以为他遭处罚，于是找边国烈要人。欧阳荷告知昨晚巩向光醉在她宿舍，从而引起余雪瑶醋意。她回家后在房内大哭，令家人无奈。文启智因留宿赵巧茹处而躲过十里铺之难，陈雨轩却欲追究其脱岗失职之责。文启智惊恐无措，在赵巧茹建议下向巩向光求救。文启智系电侦专家，巩向光知其有较大利用价值，遂设计瞒过陈雨轩，救了文启智。

在与土匪的战斗中，巩向光冒死营救了欧阳荷，秦剑、曲河则击毙了匪首。战斗结束，边国烈见秦、曲二人表现出色，令巩向光将二人唤来欲给予褒奖。巩向光见到秦剑，才得知十里铺一事并非地下党所为，他表示一定帮助他们完成运送任务，秦剑对此将相将疑。在打扫战场时，巩向光发现被击毙的匪首是六指神，遂断其手掌收起。

徐夫海被打后到上司肖文富处诉苦。肖文富警告他别去招惹郑力祥，因为严锟正在郑力祥身上做文章。秦、曲正要实施计划，一辆卡车从后追来。原来是边国烈不放心巩向光和欧阳荷的安全，派中尉带领一个班士兵前来护送。这不仅打乱了秦剑的计划，而且使本来的力量对比发生逆转。巩向光以汽车加水为由，避开欧阳荷，与秦剑商议好办法，以土匪滋扰为名使欧阳荷同意了借边区绕道回渭城的想法。

欧阳荷得到报告，以前查获那3部电台失踪了，于是她汇报给边国烈，边国烈十分恼怒。巩向光将三部电台下落的情报转送给秦剑，秦剑将电台取走。为团结抗日力量，巩向光前去拜见精魂武馆陈静雷，并以杀害陈母的六指神的手作为见面礼。陈误将巩向光视为恩人，召集全家跪拜巩向光，并与巩向光结为异姓兄弟。

　巩向光将计就计，让陈静雷的大弟子唐云设法撬开江、卫二人的嘴，两人招认自己是中统派来的，并要求只见陈雨轩。巩向光断定这是CC系派来搞倒自己进而借此搞倒余沁斋的，于是电告余沁斋。余沁斋命他秘密将二人处死。余沁斋则让钉子将巩向光杀死“地下党交通员”的消息散布出去。果然再次引起了地下党对巩向光的怀疑，并中止了与他的联系。虽然秦剑对此持怀疑态度，但巩向光却又一次陷入痛苦之中。

武平设法将暗杀周恩来的情报传送给八联处。八联处指示立即通过报纸舆论揭露并阻止这一阴谋。很快有关消息就被刊登了出来。余沁斋到渭城后，托名休养，实则寻找时机以图东山再起，另一方面，是要亲自监视和控制巩向光。余沁斋秘密约见了钉子，钉子正是潜伏在地下党内的记者王济华。王济华建议一举铲除渭城的地下党，而余沁斋的策略却是放水养鱼，并叮嘱王济华，在军统暗杀周恩来一事上，要坐山观虎斗。

欧阳荷查抄了严锟存放的炸药，严锟却并不在意。各方情报证实，暗杀行动并没停止，但巩向光对暗杀计划几无了解。他如坐针毡，连夜潜入申北汉家，要求地下党随时与他保持联络。肖文富向巩向光透露严锟还是要用炸药暗杀，这使他和欧阳荷一起想到了汽车，于是立即阻止乘坐边国烈和八联处的汽车。就在他们准备接近汽车时，汽车突然爆炸，巩向光再次保护了欧阳荷，自己却受了伤。

得知苏杰逃跑，巩向光、欧阳荷下令关闭城门缉拿，结果苏杰又被严锟灭口。周恩来安全离渭，从戎代表八路军对之表示感谢。巩向光因忙于保卫事务已疲惫不堪，余雪瑶心疼不已经。巩向光继续对黑田进行审讯，经过较量，黑田终于落入巩向光的圈套，答应将巩向光与日特合作的建议带给宫本。于是巩向光放了黑田，黑田连忙逃向日本特务所在的据点，巩向光跟踪其后直捣日特巢穴，活捉日特头子宫本，全案至此告破。

八联处向边国烈提出严重交涉，要求彻查从戎一事。秦剑则通过王琴请巩向光帮助查找从戎，巩向光婉拒；陈雨轩欲让巩向光接手此案，遭到余沁斋的斥责；而严锟暗自得意。巩向光向边国烈提出陈静雷欲见他，边国烈亲赴精魂武馆，并赠给陈一把珍贵手枪，以示情意。巩向光借机请陈静雷帮助调查从戎失踪一事。

巩向光依计而行，欧阳荷将此案作为强盗抢劫呈报边国烈。边国烈虽不相信，但又无良策，于是邀请记者参加对骆一粟和乔晋的公开审讯。审讯中，骆、乔二人称自己是土匪，杀害从戎只是见财起意，但八联处张主任当场拿出二人军统证件上的照片，戳穿了这一骗局，从而令边国烈难以收场。最终，边国烈只好舍卒保车，严锟则得以安然过关。事后余沁斋指责巩向光在照片上做了手脚，却被巩向光反击得无言以对。

为获得真名单，巩向光设计，令唐云到赵巧茹家捉奸，并留下奸情证据。文启智无奈，只好与赵巧茹设计将陈雨轩灌醉，盗走陈藏在保险柜中的真名单。文启智得手后，与冒充军统的曲河约定在一农舍小院交接，不料被徐夫海跟踪而至。王琴得知曲河有危险，也赶赴农舍通知地下党。她正要和曲河撤离时，被徐夫海发现。文启智此时才知道曲河是地下党，于是趁乱枪击曲、王，二人牺牲，文启智得以灭口。

陈雨轩亲自审问赵巧茹，得知她与文启智的奸情后恼羞成怒，将她掐死。然而再审文启智时，文启智死不招供，反而编造一套谎言，令陈雨轩无计可施。陈雨轩想借此案整倒巩向光，诱导徐夫海说出不利于巩向光的情况，并请欧阳荷居间作证。余沁斋料定陈雨轩会借此案做巩向光和他的文章，并想通过巩向光拿到文启智手中的真名单，于是一面让巩向光同意接手此案，一面旁敲侧击地迫使陈雨轩将此案移交给巩向光。

巩向光提供的真名单，使延安清除了隐患，也使秦剑、张主任逐渐产生了信任，二人打算帮助巩向光去延安澄清过去的问题。秦剑建议让巩向光以公开身份前往延安，张主任表示支持，但需要向延安请示。此后，巩向光又将真名单提供给余沁斋，以获取其信任。此前，地下党在传送名单的过程中，钉子已经将名单复制并提供给余沁斋。余沁斋将两发名单核对后，发现完全一样，不免大惑不解。

巩向光的延安之行刚有眉目，张主任突然通知取消行程，这又在出乎巩向光意外，他感到命运对他的捉弄有些太残酷了。但余沁斋、边国烈也已同意延安之行，他找不出不去的理由，只得让武平在街头袭击自己，用伤势作为借口。巩向光的被袭引起了多方猜疑，巩向光顺水推舟，将众人的视线引向严锟。严锟则开始对郑力祥实施招纳计划，准备在必要时让郑力祥除掉巩向光。

特务将茶楼包围，秦剑为掩护洪定坤脱身而被捕。军统副站长冯贤章在妓院面见郑力祥，迫使郑力祥作为线人监视巩向光在家中的举动。郑力祥从妓院出来时，恰被武平发现。兄弟二人为此争吵以至动起手来。郑力祥佯作改悔。巩向光伤愈得知秦剑被捕，地下党找到巩向光让其设法营救秦剑，而余沁斋则让巩向光接手秦剑的案子，欲借此试探巩向光。

为营救秦剑，巩向光定下计策并要求地下党配合。某日晚，巩向光又在节余上喝得大醉。欧阳荷与康莉将其送回家，在返回时被地下党劫持出城。第二天，康莉被放回，她跑到余沁斋处求救，说地下党要求用秦剑来交换欧阳荷。欧阳荷的特殊身份使余沁斋不得不答应对方的条件。严锟此时觉得巩向光过于危险，不能不除，于是让肖文富逼迫郑力祥毒死巩向光。郑力祥犹豫再三，最终同意了。

为了保护巩向光，秦剑大骂巩向光叛徒并开枪自尽。巩向光终于没有跑向河对岸。由于秦剑牺牲，洪定坤决定暂时停止渭情处的活动。巩向光对郑力祥之死怀有疑虑，认为欧阳荷在搞鬼。而秦剑的牺牲，再次引起一些地下党员对巩向光的怀疑与误解，洪定坤决定停止与巩向光的联系。另一方面，余沁斋也巩向光在河中的行为有所怀疑。而巩向光只能对武平说明秦剑牺牲的实情。

巩向光被押往重庆，余雪瑶得知消息后请求余沁斋搭救，并找到边国烈要求搭机去重庆。边国烈告诉她，欧阳荷已经去搭救巩向光了，余雪瑶大感意外。严锟命肖文富查抄巩向光家，肖文富在巩向光家遇到了陈静雷，结果查抄未成，反碰了一鼻子灰。余沁斋来到重庆搭救巩向光，但徒劳无果。余雪瑶也来到重庆，也是一筹莫展。巩向光在重庆狱中并未失志，坚持锻炼。保密局对他的审讯也毫无收获。

巩向光打算将边国烈的进攻意图通知地下党，但始终未能与对方联系上。巩向光得知边国烈的作战部将用临时密码将作战计划发往国防部，找到文启智了解编制临时密码的奥秘，并通过监听破译了作战计划。之后，巩向光把电台交还了余沁斋。余沁斋感到其中肯定有问题，但一时又搞不清楚。由于巩向光无法与地下党取得联络，于是用地下党早已废弃的旧密码，将作战计划直接发往延安。

07号柴云生用财色引诱机要室的刘参谋，并设计从刘参谋处复制了保险柜钥匙，地下党通过刘菊芳将钥匙交到巩向光手中。按地下党的计划，一方面柴云生将刘参谋调虎离山，一方面巩向光进入机要室获取进攻延安的计划。但余沁斋的突然到来，使巩向光无法脱身。在陈静雷的的协助下，巩向光终于拿到了计划并交给地下党。巩向光的举动似乎证实了余雪瑶的怀疑，余雪瑶当面说出巩向光的真实身份，并劝巩向光回头。

余沁斋对刘菊芳已有所怀疑，于是派特务盯着她。地下党发现刘菊芳处在危险之中，多次让她离开巩向光家。但她担心无人传递情报还是留了下来。余沁斋来到了巩向光家，向余雪瑶了解刘菊芳的情况，余雪瑶为她遮遮掩掩。边国烈进入率军进入延安后，得到却是一座空城。为找到延安的中央机关，军统调来了新式侦测设备，恰被巩向光遇到。巩向光再次向刘菊芳传回情报。

边国烈进攻延安又以失败告终，巩向光随边国烈回到渭城。巩向光回家后，得知刘菊芳牺牲的消息十分悲痛，余雪瑶也为刘菊芳的死而懊悔不已。巩向光向余雪瑶讲了他在前线看到的一切，使余雪瑶彻底丧失了对国民党的信心，但面对着大哥的丈夫，她又处于难以选择的巨大痛苦之中。巩向光接到地下党通知，以为对方因刘菊芳一事而处决自己。当他见到洪定坤后，洪定坤向他宣布了延安的决定，恢复他的党籍。

巩向光和余雪瑶正在准备金条时，恰被前来的余沁斋发现。余雪瑶为巩向光作伪证，被余沁斋识破，巩向光则巧妙地搪塞过去。肖文富的妻子催促肖文富赶快逃离渭城，巩向光前来说服肖文富交出破坏计划和潜伏名单，被肖文富拒绝。巩向光得到文启智的名单后，正要离家去送给地下党。余沁斋恰好赶来，要见巩向光。余雪瑶一面暗中帮助巩向光悄悄离开，一面阻止余沁斋。然而女佣王妈无意间透露了巩向光的去向。

肖文富湖边与巩向光见面并交给他名单，朱然跟踪而至将肖文富击毙，正要开枪击毙巩向光时，欧阳荷突然出现，将朱然打死。边国烈等重要军事官员逃离渭城，欧阳荷也随之而去。余沁斋见大势已去，回到家中用毒酒自杀。渭城解放。张主任亲手把一套解放军军装递给巩向光，欢迎他的归队。在陵园中，巩向光向余雪瑶的墓献上了一束鲜花。在军区会客室中，巩向光再一次见到了身穿解放军制服的欧阳荷，此时他才知道，她就是05号。