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1940年,年轻的医生唐承昌向金南植介绍了自己的女友沈璇青。善良的日本人石田太郎对1644部队拿中国人做实验这种残忍做法不满。1644部队的负责人川本四郎得知已经有人在注意他们的秘密行动。
上海地下党方面获悉“虎烈拉”即霍乱病,将揭开这个秘密的重大任务交给了地下情报人员沈璇青。石田太郎因为背叛日军被处死。唐承昌无法说服女友跟自己一起离开上海。这边,川本四郎指挥日军在浙江省衢县投放“虎烈拉”。
川本四郎得知衢县爆发疾病狂喜。我地下情报组织查明川本四郎便是制造细菌战的罪魁祸首,秘密下令消灭川本四郎。
川本四郎躲过我方攻击。日本人对中国实施细菌战的消息像炸弹一样传开来,引起各方高度注意。我方得知偷袭川本四郎的行动失败,负责人老方布置沈璇青继续获取情报。
沈璇青受命拜访“干娘”,即上海闻人黄英侯的爱妾。黄英候得知被捕的杨正刚有可能会把自己供出来。日军开始怀疑川本四郎的弟弟平野有背叛日本的行为。
美国地下情报人员肯特被日军逮捕并打伤。金南植仇恨日本人,与平野发生冲突。日军用非常严酷的手段审讯肯特。沈璇青将肯特被捕的消息透露给谢尔盖。
金南植为了营救肯特绑架了平野。日军同意交换人质。沈璇青为此事担心,认为金南植想得太简单。
日军诈取平野,肯特没有获救。川本四郎决定将肯特用作“原木”,让铃木教授为他注射“虎烈拉”病毒。沈璇青告诉谢尔盖,如果肯特是间谍,那么营救将非常困难,谢没有承认肯特的真实身份。
肯特感染病毒之后,病状比一般“原木”要轻,这个情况引起了铃木教授的关注,铃木告诉肯特自己将想办法帮他逃走。沈璇青告诉谢尔顿,一个名叫依萍的女人可能会知道肯特的下落。
交际花依萍告诉谢尔顿,肯特已经被处死。实际上肯特已经带着铃木的日记本逃出了1644部队。沈璇青报告老方,平野没有向日本特务机关头目松井告发是金南植绑架了他。1644部队发现肯特逃走,气氛相当紧张。