1941年年初的一个夜晚， 由日本派到中国的秘密信使在上海的南京路被一伙身份不明的人所劫杀。 他所带来的重要秘密信件被劫走。原来， 这一伙身份不明的人是重庆国民政府中情局所训练出来的秘密工——黑玫瑰行动小组。这个小组的组长是年轻漂亮的黎紫涵和三名豆蔻年华的姑娘，她们分别是白如意、吴天娇和穆阳。黎紫涵从劫来的信件中只发现了5个字——“富士山的雪”。

经警察局高级探长郝瀚介入了本案的调查。日军驻沪最高司令松本严令特务机关的机关长熊井也要侦破此案，消灭黑玫瑰。黎紫菡接到重庆的命令后立即带领姐妹们投到紧张的侦察工作。黑玫瑰小组的老三吴天娇在酒店趁皇协军副司令高占奎喝醉的时候偷走了他的特别通行证。此时同时正在丽丽舞厅唱歌跳舞的黎紫菡偶然结识了郝瀚。

黎紫菡认为这个情况很重要，它极可能就是“富士山的雪”。黎紫菡与姐妹们经过商议决定：夜闯松本官邸，劫取“富士山的雪”计划书。黎紫菡和姐妹们化妆成日兵潜进了松本官邸，黎紫菡潜进松本的书房寻找其藏匿文件的秘密保险柜，一切都在有条不紊地进行着。郝瀚率警察队在官邸外担任着警戒任务。突然，日军特务队小川和龟田带人冲进了松本的院子，对郝瀚声言说是奉熊井机关长的命令要对官邸进行搜查。

松本应允，黑玫瑰小组顿时陷入危机。黎紫菡决定趁机冲出去，她选择了由郝瀚把守的后门。没想到她们在后门处被埋伏在那里的警察侦缉队所包围。千钧一发之际，吴天娇拿出偷来的特别通行证让她们化险为夷。熊井浩为了避免“富士山的雪”文件内容的泄露，决定派出王牌间谍“樱花皇后”，并找到极司菲尔路76号里的主人、大汉奸李逸群共同消灭黑玫瑰。

黎紫菡在化妆舞会上与熊井进行了直接的交流，熊井对这个美妙的歌女似乎很感兴趣。黑玫瑰小组的老四穆阳化妆成日本的警务兵进入了松本与汉斯交谈的场所，意外地听到“富士山的雪”是从德国运抵中国的大规模杀伤性武器的秘密交易。岂料狡猾多端的熊井早就对这个化妆舞会有所戒备，他命令龟田带人进行突袭。

穆阳在回去的路上还解救了一名正要被鬼子强暴的中国女学生虞诗。虞诗得知眼前的这个姑娘就是黑玫瑰。小川向熊井浩提出了一个能抓住‘黑玫瑰’的建议。熊井前来76号拜会李逸群，不料在门口被把门的陆阿狗奚落一番。表面文质彬彬的熊井向小川交待如此这般。结果当晚陆阿狗被杀，郝瀚勘察现场得出了其是被日本武士刀所杀的结论，这令李逸群十分震惊。

重庆电令黑玫瑰：无论多大的牺牲，也要把这个大规模杀伤性武器摧毁。可这个大规模杀伤性武器究竟藏在哪儿了呢？各方的情报汇总到黎紫菡的手里，但得到的藏匿地点有两个---四方镇和笔架山。究竟哪个是真哪个是假，黎紫菡一时陷入两难的境地。这天夜里，女学生虞诗冒充黑玫瑰袭击了日军检查站的哨兵而被打伤，日寇对其进行大搜捕，恰巧被白如意和穆阳所救，她被带回了黑玫瑰的隐蔽住地。

吴天娇在高占奎处意外地得到日军司令部给皇协军去四方镇集结的命令，黎紫菡决定派人前去侦察。欧阳剑和吴天娇担任了这个重要任务，结果在四方镇得到的情况令人瞠目，驻守这里的日本兵全系76号的汉奸所扮。白如意在与虞诗交谈中得知她是女子大学外语系的学生，日、德语均十分精通。当她看过黎紫菡她们窃来的德国领事馆的文件后得出结论——日德交货的地点是笔架山。

当天夜里，龟田带人突然包围了这里，从重庆刚到这里担任徐以龙助手的小乔挺身而出与敌人发生激烈的交火，战斗中小乔受伤。危难之际，又是一个黑衣蒙面人及时赶到，他吸引日兵的火力掩护徐以龙和小乔逃脱。黎紫菡等人得知徐以龙和小乔出了事，急忙去寻找他俩的下落。在新的联络站，黎紫菡见到了徐以龙和小乔。

出乎黎紫菡意料的是：小鬼子把笔架山围了个水泄不通，各条小路上也是岗哨林立，巡逻队游弋，这使她们不得不撤回茶楼。在茶楼内，黎紫菡与到这里检查防务的郝瀚不期而遇，震惊之余她只得强装笑颜进行搪塞。欧阳剑的出现引起郝瀚的怀疑，黎紫菡向其解释欧阳剑是她的“表哥”。郝瀚对此也没过多的追究，这一险关又闯了过去。回到驻地的黎紫菡对此愁眉不展。

黎紫菡被她坚决的态度感动了，一个大胆的计划油然而生。在笔架山担任安全保卫的小川突接手下报告：几个身份不明的人抬着一个大包裹在竹林中活动。小川立即带人前去清剿，结果从那个被抛弃的大包裹里发现了一个被绑架的日本女人。这个日本女人正是虞诗所扮，她自称是从日本经过百般周折前来中国寻找未婚夫的。小川帮她打听其未婚夫的下落，方知她的丈夫已经战死。虞诗闻讯“痛不欲生”。

黎紫菡下定“刀山火海也要闯”的决心。熊井对丽丽歌舞厅的歌女黎小姐更是过目不忘，他越想越觉得这里有文章，于是他再一次来到了这里。黎紫菡与熊井翩翩起舞，舌剑唇枪暗藏杀机。突然几声枪声打断了舞厅的欢乐气氛，原来是郝瀚持枪闯入，他意外地看到正在跳舞的熊井。郝瀚向其报告说是有刺客混入舞厅准备行刺，他不由分说将熊井推出舞厅。

虞诗自报奋勇，她要带领黑玫瑰前去笔架山。黎紫菡批准了这个行动方案。第二天一早，化妆成日军巡逻队的黎紫菡等人出现在通往笔架山的检查站。虞诗亲自给小川打电话使黎紫菡等人顺利通过。在藏匿大规模杀伤性式武器的山洞口，黎紫菡、欧阳剑和穆阳摸掉了日军的哨兵，成功地将定时炸弹安放在大规模杀伤性武器上。白如意和吴天娇在检查站与前来增援的日兵发生了激烈的战斗。

由于任务出色的完成，虞诗被破例吸收加入了黑玫瑰，成为其光荣的一员。黑玫瑰的成功无疑于给日寇一次沉重的打击，给沦陷区的人民以鼓舞和希望。为了给士气消沉的部下打气，日军大本营策划了“皇室慰劳团”来访的计划。“樱花皇后”向熊井提出确保安全的几项措施。黎紫菡得到重庆命令，打掉这个慰劳团，从精神上打垮日本强盗，于是她进行了紧急部署。

熊井浩要宴请慰劳团全体成员，于是派郝瀚负责亨利餐厅安全警卫。郝瀚不敢怠慢，急忙带人去进行了布署。慰劳团中有一位御妹名叫奈美，她是个酷爱中国古董的人。虞诗要去小小咖啡馆与黎紫菡等人会面，半路上恰巧与奈美在古董店门口不期而遇。虞诗主动担任了翻译，化解了奈美不会说中国话的尴尬。李逸群的情妇蓝茜在无意间把奈美的真实身份说出。

原来，熊井深知黑玫瑰会不请自到，于是布下了这个陷阱。穆阳与熊井展开残烈的搏杀，她力砍那四个假扮慰劳团成员的日本武士，自己也身负重伤，就在千钧一发之际，还是一个黑衣蒙面人拼死相救，将穆阳从日兵的包围中抢了出来。这个黑衣蒙面人的屡次出现早引起熊井的高度重视，他从体型上判断此人有可能就是那位大名鼎鼎的郝瀚，于是他亲自带人立即对郝瀚家进行搜查。熊井的举动无功而返。

穆阳伤势很重命在旦夕，郝瀚和史良决定把穆阳在敌人的眼皮下送进医院进行抢救。奈美跟保卫她的李逸群大闹，原因是她要去教堂做礼拜。李逸群早已接到熊井的命令：慰劳团成员任何人绝对不许在这里抛头露面。奈美态度蛮横霸道，这使李逸群十分为难，他只好派蓝茜陪同一道前往。虞诗带着吴天娇和白如意早已在教堂的大门外的暗处守候。

熊井本着“狡兔三窟”的原则又给奈美更换了新的住处，以重兵进行了层层戒备。徐以龙向重庆发去电报，说他摸清了中共地下党的潜伏位置，请求下一步命令。重庆回电：借刀杀人。熊井深知黑玫瑰的厉害，他恳请司令官放弃这次慰劳，送他们离上海回国但未获准。经过郝瀚的精心部署，游击队员们化妆成出殡的队伍护送穆阳去医院。半路上过检查站时不料被熊井带人包围，险象顿时环生。

郝瀚假扮恶鬼对熊井痛欧，不料小川带领日军赶到医院。两眼被打的乌青的熊井气急败坏地命令小川对医院展开全面搜查，气氛顿时紧张起来。黎紫菡等人背着穆阳躲藏到太平间的停尸房，熊井带人来到这里进行搜查。眼看黎紫菡就要被熊井发现，恰巧被从外边归来的吴天娇撞见，她急中生智举枪便打，枪声打断了日兵的搜查，熊井带人追出门去，黎紫菡等人再次脱险。

黎紫菡找到了欧阳剑，与他商讨黑玫瑰如何去袭击汉密尔顿公馆，刺杀慰劳团成员，没料到欧阳剑这次并没有爽快地答应她。欧阳剑以对郝瀚的不放心而去找徐以龙商量对策，但他并没有向徐以龙说明消息的来源。徐以龙认为这次行动肯定会有文章可作，于是他和小乔进行了商议。熊井得到“樱花皇后”的黑玫瑰要去汉密尔顿公馆袭击的情报而在公馆设下了重兵埋伏，等待黑玫瑰的出现。

黑玫瑰一行人平安无事地撤出敌人的包围圈，再次化险为夷。而郝瀚却因为出现在设伏的地点而遭到了熊井的高度怀疑。在医院里，郝瀚与熊井进行了针锋相对的周旋，熊井对他的话将信将疑。穆阳化妆成护士摸进郝瀚的病房准备将其救出，郝瀚向她交待如此这般。熊井在去医院之时意外地发现黑玫瑰在行刺郝瀚，一阵乱枪之后没有得手的黑玫瑰只得撤走。郝瀚对熊井的及时救命之恩万般感谢。

黑玫瑰接到了上峰关于因为暖春之旅的取消而隐蔽起来等待新的命令。谁知这一切都是熊井浩的所玩弄的阴谋诡计，皇室慰劳团一行虽然登上了返回日本的邮轮，但在半路上又下了船重新回到了上海，秘密隐居在法号“玄云观”的道观之中。郝瀚从史良处得到这一情报后，立即前往玄云观去打探虚实。吴天娇为了给在日寇的剌刀下惨死的姐妹超度亡灵，便拉着虞诗前去玄云观上香做法事。

午夜时分，潜入玄云观的穆阳和虞诗意外地遇到了同样是前来刺探情报的郝瀚，三人向奈美居住的后院摸去。异常的安静使敏锐的郝瀚意识到这里可能有埋伏，所以提议放弃行动。报仇心切的穆阳和虞诗坚持按计划，郝瀚严令她们撤出，幸亏反应及时，三人刚出门口便遭到日军猛烈的攻击。郝瀚三人且战且退，被追赶的熊井包围在一座废弃的祠堂中。

徐以龙担心日军会以白如意为诱饵而设下连环计，为了保存实力他下了暂不营救的命令。这个命令让黎紫菡很是恼火，她找到徐以龙与之争吵起来。徐以龙认为这是黑玫瑰居功自傲目无上司，扬言要给她们一些颜色看。小乔也看不惯徐以龙自以为是一手遮天的做法，二人发生了不愉快。牢房中，郝瀚见到了白如意，他为其医伤并说他一定要救她出去，这使白如意深受感动。

熊井交给李逸群一项重要的秘密任务——防止黑玫瑰劫狱。李逸群在接到这个指令后立即紧锣密鼓地行动起来。黎紫菡在得到虞诗的报告后在郝瀚那里得到了证实，他们决定国共两党的地下组织进行首次合作，联手消灭共同的敌人——这个皇室慰问团。黎紫菡、吴天娇、穆阳和虞诗乔装打扮成歌舞妓混进了慰劳团所住地东亚饭店，近距离侦察敌人的动向，为消灭他们做准备。

监狱中，欧阳剑发现了被敌人行刑后休克的白如意便急忙上前为其松绑。可他刚接近白如意时，白如意突然抬头。欧阳剑大惊，原来这个白如意是日兵假扮。日兵向他疯狂射击。欧阳剑和小乔躲过击毙这个假白如意。欧阳剑这才清醒地意识到：他上当受骗了。欧阳剑和小乔急忙撤出牢房却陷入李逸群手下的重重包围，欧阳剑和小乔只得束手就擒。与此同时，熊井派小川带另一人马偷袭了中共地下党史良所在的联络站。

黎紫菡前去徐以龙接头时发现这里已经是人去楼空。她极其失望的离去却被人跟踪，情急之下黎紫菡准备下手，谁知跟踪人却是徐以龙。欧阳剑和小乔饱受受着李逸群的酷刑折磨，就在李逸群要对他俩上重刑之时，手下来报郝探长求见。原来郝瀚是来向李逸群要人的，他的理由很简单：熊井机关长把审讯黑玫瑰的事情交给了我，你李逸群就应该把抓到的人交给我！

熊井这次为何这么痛快？原来他醉翁之意不在酒，他是想进一步去探郝瀚的底。一切按照郝瀚的部署进行着。徐以龙向黎紫菡转达了局座的命令：丢下被抓的黑玫瑰成员离开上海去苏州或杭州暂避一时，躲过日寇的锋芒。黎紫菡听到这个消息震惊万分，她没想到局座会让她丢下自己的同胞而去逃命。

熊井因为失职差点儿丢掉性命，还是松本司令官保下了他，对此他感恩涕零。黎紫菡她们来到了龙虎山抗日根据地后，这给了她们第一次全面接触和了解中国共产党和中国共产党所领导的抗日军民的机会。黎紫菡目睹了根据地的一切，这一切令她们激动令她们神往，她们都觉得：这里才是她们朝思暮想的家。

共产党方面考虑的完全与重庆不同，尽管黑玫瑰一再请求留在这里参加由共产党领导的抗日武装，但史良考虑的是怎样维护统一战线的团结。为此，史良还专门与黎紫菡进行了一番推心置腹的谈话。黎紫菡等人下了山回到了上海。大汉奸李逸群为虎作伥草菅人命不除不以平民愤。黑玫瑰又接到了新的更艰巨的任务——除掉李逸群。

黎紫菡为此专门找到欧阳剑与之商议。谁知欧阳剑与黎紫菡之间因为黎紫菡有留在共产党的意愿而发生了激烈的争执，二人不欢而散。这次争吵直接导致了黎紫菡放弃欧阳剑，令其没有参加这次刺杀李逸群的行动。为了遮人耳目，李逸群找到了一个专业化妆师为手下化妆，成功地克隆出一个以假乱真的李逸群。他们在百乐门歌舞厅设下埋伏。黑玫瑰在黎紫菡的率领下潜进了百乐门。

重庆电令徐以龙一定要验明李逸群是否真正被击毙的正身，徐以龙只好亲自前往太平间的停尸房去查验。在停尸房里徐以龙遭到日军特工的埋伏，激战之中徐以龙负伤。就在这千钧一发之际小乔出现，她射杀了这几名日军特工救出了徐以龙。松井司令官不顾熊井的反对，有新的计划要让李逸群公开露面。这个公开露面的机会就是纱厂开工的典礼上。李逸群将郝瀚在暗中帮助黑玫瑰的事情报告给了熊井。

李逸群派手下偷袭了工人们的集会，那些手下大打出手，鲜血染红了大地，数名地下党员壮烈牺牲。这次事件给地下党造成了重大损失，大家都陷入到痛哭之中。为了拔掉李逸群安插在纱厂的眼线，史良派郝瀚前去查明李逸群的这些眼线，郝瀚去求助于黑玫瑰帮忙，吴天娇和穆阳自报奋勇，承担起这个重任。郝瀚去了熊井那里，听到了恒升纱厂复工的消息，更另他震惊的是李逸群并没有死。

黎紫菡此时也正为上了“假李逸群”圈套的当而十分懊恼，她向徐以龙表示为了除掉李逸群完全可以与共产党的抗日武装二度合作。徐以龙坚决反对黑玫瑰与共产党联手，他声明宁可任务完不成也不能沾上通共的嫌疑。对此黎紫菡深感苦闷。吴天娇和穆阳找到高占奎向其借出他的座车，然后化装成皇协军来到纱厂，在经过认真细致的调查后，一个名叫陈四的人浮出了水面。

回去后黎紫菡却发现计划书全都是只字未写的白纸，方知上当受骗。郝瀚在情急之下闯进76号找到李逸群，并用枪将他的双腿打断，因而逼他说出了计划的全部内容。与此同时，徐以龙明言告之黑玫瑰众人，第二天午时前赶到圣约翰教堂，否则就要处死欧阳剑。郝瀚清楚了日寇的“大和未来”计划后马上带着游击队长段秀梅赶到了高占奎的住处，交代之后便马上赶赴圣约翰教堂。

高占奎听后毅然决定反水，用实际行动从日寇手中夺回那些中国孩子。在高占奎部和游击队联合浴血奋战下，那些被日寇掠走的孩子终于回到母亲的怀抱。而李逸群因为泄露了绝密的“大和未来”计划而被日本秘密特务毒杀，他咎由自取，自食恶果。史良，黎紫菡等人为了解救欧阳剑进入了熊井和徐以龙精心设下的圈套中，一场空前惨烈的战斗打响了。