一个身负重伤的女性，蹒跚的来找中共地下党老段接头，暗号全都能对上。老段急忙把这个女性带回家，正在要交接情报时，老段发现这个女的不像是山上下来的人，应该是伪满特务，正好外围的卓文开了示警枪声。于是老段把情报藏好，准备逃跑，但被特务抓住。而这个伪装成重伤的女性，正是哈尔滨特务科科长关雪。在哈尔滨（伪满）警察厅特务科的刑讯室内，特务科科长关雪正在对中共地下党人老段严刑拷打，但是一无所获，关雪随后叫来一名针灸大夫石医生，让他用针灸使其痛不欲生又不至丧命，以逼他开口，石医生观察后报告关雪说此人现在身体情况危急，可能会在过程中熬不住，关雪表示宁可错杀不能放过，石医生得令后开始下针，果然没多久，老段在针灸中停止了呼吸和脉搏。关雪只好作罢。原来针灸大夫石医生也是我党同志，他通过此方法救出了老段，从乱葬岗拉走了老段，后用针灸使其苏醒。关雪意识到可能有问题后已经晚了，下令全城搜捕。老段交待石医生，赶紧把一个藏有情报的烟斗交接出去，接头地点在火车站站台，告诉了他接头人特征和暗号。

晚上宋卓文来铁路边找情报，被关雪与潘越带人发现。宋卓文谎称是找小偷的脏物。潘越对宋卓文进行了搜身，没有发现情报。第二天广场上一名卖花少女谢月被日本人欺负，宋卓文上前说情，但日本人不把他放在眼里，后宋卓文的上司警佐渡边过来帮了谢月的忙，但是宋卓文很快察觉出渡边另有所图，果然跟踪发现渡边将谢月引至一仓库准备实施侵犯，卓文情急中和谢月一起杀死了这名日本警佐渡边。关雪要请卓文吃饭。卓文找到老钱后报告情报交接经过，表示情报并未顺利交接，但也未被特务科获取，也告知被关雪误认为双胞胎哥哥的事情。卓文认为这是他打入特务科内部唯一的机会。当晚聚餐，卓文还差点没认出来，当年与卓武一起逃难过的关凯。他是关雪的弟弟。聚餐后，卓文随特务科的人来到渡边的凶杀现场。卓文在现场分析了一些案发细节，得到了关雪的赏识。关雪邀请卓文来特务科。

宋卓文进入特务科后，总被胡彬挑衅，不管是组装枪械还是格斗，都吃了亏。卓文说自己在警队很少开枪，大家对他的说辞不置可否。潘越以锻炼新人为由安排三人（宋卓文、田小江、丁鹏）对针灸大夫石医生进行审讯，他判断如果有地下党一定会利用这个机会和石医生接触，宋卓文险些中了圈套，好在及时判断出了这是一个陷阱，最后将计就计，没有出现破绽。特务科发现了石医生妻子的线索，是一名刚生产完的产妇，关雪下令赶紧找到她，卓文跟着田小江以想立功为名，跟了上去；在医院里，潘越正在严格搜查，眼看就要找到石大夫的妻子了。

宋卓文临危利用田小江使了一招移花接木，并与老钱里应外合，使关雪将嫌疑彻底锁定在了田小江身上，并安全转移了石医生的妻儿。田小江在监牢里垂死挣扎，说卓文的钢笔有问题，是杀害渡边的凶器。但卓文早就提前解决了这个破绽。田小江再无抵抗手段，在特务科被屈打成招，关雪认定为他是情报中显示的那名打入特务科的中共地下党，田小江很快被日本人带走，宋卓文的嫌疑被解除了，也得到了关雪进一步的信任。关雪请宋卓文到家里吃饭，虽然卓文还没来得及拼好记忆拼图，但也只得前往。果然在饭桌上，关雪神秘的说，今天做的菜是卓文最爱吃的菜 ，宋卓文并没有完美的回答上这个问题，关雪很诧异。宋卓文知道以后类似的问题还会接踵而至。宋卓文将石医生妻儿已安全转移的消息传达给了在审讯室的石医生，得知此消息的石医生深感安慰，深知很难活着走出特务科，也为避免连累其他同志，准备牺牲自己，牺牲前告知宋卓文，在火车站拿走情报的可能另有其人（西装客），宋卓文通过回忆，只能大致回忆出那人的形象。

宋卓文开始搜寻线索寻找那天可能拿到了情报的人，一名穿着西服的男子，而特务科情报股股长潘越也在搜寻线索进行调查，两人顺着线索，一路赛跑寻找，几乎同步找到。但宋卓文最终还是早了一步，抢先追查到那名叛徒，谈判无果后开枪打死了他。虽然卓文打死了叛徒，但藏有情报的烟杆却还是被特务科的人搜了出来，他们取出了藏在其中的胶卷底片，被关雪锁进了保险柜。日军情报机构派到哈尔滨的关雪的上级浅野大吾在来哈尔滨的途中遭到暗杀，但并没有死，受伤住进了医院，浅野大吾告诉关雪，这名杀手可能是曾多次在多地暗杀过他的一名杀手，一个绰号叫“满洲罗宾汉”的抗日份子，关雪向浅野大吾建议，对外放出浅野大吾要出院的消息，引诱这名抗日份子再次现身，设下埋伏实施抓捕，浅野大吾同意了这个建议。关雪同时向浅野大吾汇报了胶卷底片的事儿，浅野大吾要求关雪赶紧拿给他看。

当晚，胡彬与潘越请宋卓文吃饭。宋卓文通过现场陪酒的谢月制造了点事端。结束了晚宴。然后宋卓文潜入了关雪的办公室，正准备设法打开保险柜取情报的时候，传来了关雪用钥匙开门的声音。宋卓文躲到了窗帘后面，只能眼看着关雪从保险柜取出胶卷交给了浅野大吾的副官，侥幸未被发现。关雪布置完明天抓捕“满洲罗宾汉”的任务后，要求所有人不准离开特务科。但潘越却偷偷的跑了出去，看了一个医生，为自己拿了一些药。第二天，特务科在浅野大吾所住医院周边设下了埋伏，等待刺客出现。

不出所料，已经乔装打扮过的那名刺客再次出现，准备在附近高楼上狙击浅野大吾。就在关雪等人锁定目标准备展开抓捕的时候，宋卓文通过镜子反射方法给了刺客一些提示，刺客发现有埋伏之后知道是个圈套，提前结束行动，成功离开了现场。特务科扑了个空。宋卓文对这名刺客觉得有些似曾相识，开始寻找线索分析这名刺客的落脚点，最后在深夜找到了一栋无人居住的别墅，果然这名刺客藏身于此。特务科也很快根据卓文的汇报找到了这里，闯进别墅的时候看见了刚刚遭受袭击狼狈不堪的宋卓文，宋卓文向他们讲述了自己是如何寻找到这里的过程，只是很遗憾让刺客逃脱了，关雪没多做追究，只是让他以后不要再贸然危险行事。胡彬对宋卓文的擅自行动表达了强烈的不满，抱怨宋卓文坏了事，各种冷言冷语脱口而出，但看到关雪没有其他表示只得作罢，但他再次要求要与宋卓文单挑比试一番。知道已经无法回避的宋卓文这次答应了。第二天一早，大街上，两人开始比试。出乎在场人意料的是，此前显得不会武的宋卓文将胡彬打得毫无招架之力，最后被众人制止才停住。

潘越也意识到了钟表的问题，立刻前往别墅要检查钟表。卓文马上回到了别墅，抢在潘越前，把钟表调好，将这个危机抹平。卓武撤退的途中杀了一个欺负商贩的流氓，特务科经过调查发现摊主曾经见过刺客，也就是宋卓武。关雪带了宋卓文等人前往，就在关雪让摊主描述刺客的面容外貌时，摊主下意识的盯住了来不及闪避的站在关雪旁边的宋卓文，所有人的眼光也都看向了宋卓文，让宋卓文不由得出了一身冷汗，但是小摊主开口后的描述却完全和卓文不一样。回到家中的兄弟二人开始盘点所发生事情的所有细节，宋卓武说在回来的路上，迎面有一位青年跟他打了招呼，好像跟他认识，宋卓文判断出此人是关凯。宋卓武见过小时候的关凯，现在早已不认识。宋卓文想起，如果关凯回家后提起此事，那么兄弟俩就会露馅，因为那时卓文正在关雪身边。宋卓文紧急去找关凯，想不到关凯也因某种秘密不想让关雪知道他的行踪，让宋卓文不要提起此事，宋卓文正好顺势答应，达成了两人就当没见过这面的共识，只是卓文也很好奇关凯的秘密究竟是什么。宋卓武独自决定去刺杀关雪，但开枪后，并没有打中。

卓武刺杀关雪失败后，卓武被卓文惩戒性的捆了起来。关雪也躲进了老金哪里。浅野大吾来特务科视察，在关雪汇报后，特别表扬了勇斗“满洲罗宾汉”的宋卓文，特地允许他去参加在浅野大吾家举行的招待欢迎会。胡彬从医院里回到了特务科，表面与卓文和好，并明确提出要卓文到行动股来。卓文不想进行动股，因为进了行动股就会被胡彬监控，无法执行任务。但又一时无法拒绝。

宋卓文知道去浅野大吾家参加招待会是取得之前丢失的胶卷底片的一次好机会，经过与老钱商议，提出了一个需要兄弟俩精妙配合的方案。最终，虽几次差点暴露，险象环生，但总算在卓武的配合下有惊无险的拿到了胶卷底片。宋卓武躲在关雪的车里，劫持了关雪与卓文，逃出了浅野大吾家。关雪觉得自己受到了奇耻大辱，虽然很气愤，但又不能对外说。宋卓文将从浅野大吾那取得的胶卷交给老钱，老钱发报给上级让尽快派人来哈尔滨取走。

就在特务科还在苦苦复盘浅野大吾家的案子无果时，宋卓文偶然知道了关雪在抗日组织内绝密内线“松鼠”的存在，卓文决定要查清这个松鼠的存在。哈尔滨又发生了一起日本军官被枪杀事件，关雪意识到可能是关凯干的，因为关凯是有一只特殊的手枪，正好就是发射杀日本人的那种弹头。关雪回到家，要关凯交出手枪，关凯咬死手枪已经丢了。关雪很气愤但又无可奈何。

胡彬一大早来到关凯家，逼迫关凯交出了手枪与子弹。然后带着弹道分析报告，告诉关雪不是关凯的手枪开的枪，关雪这次放下心来。宋卓武被老钱派到了游击队所在的山上。临走时，卓武让老钱保护好卓文。关雪通过安插在抗联的内鬼再一次得到重要情报，显示抗联将派一名联络员来哈尔滨与地下党接头，关雪提前严密布控，经过一番阴差阳错，也由于特务科的布置，老钱与联络员接头失败，我党联络员被关雪带至了特务科的一间安全屋，情况紧急。而我党也抓获了一名日伪特务。宋卓文缜密观察推敲之后找到了这间安全屋的位置。

经历一番险象环生的波折，成功救出了联络员。但是因为小魏的疏忽，让看管的哪位日伪特务逃跑了。关雪正在因为联络员被从安全屋救走一事而大发雷霆，潘越突然接到电话，正是那名逃跑的汉奸特务打来的，汉奸向她描述看到追杀者也就是宋卓武（出城失败又返回来）的基本情况，长得像浦克等， 就在大家紧紧盯着宋卓文的时候，电话里传来枪声。关雪等人赶去救那名汉奸的时候，到了现场发现人已经被杀死了，凶手早已离开。原来幸好宋卓武及时返回，解决了这名汉奸。老钱要求宋卓文立刻想办法将联络员和胶卷送出城外，但此时，特务科已经在全城所有出口布下了天罗地网，设下重重关卡，想要把人送出城非常的困难。宋卓文看了卓武一会儿后，想出了一个办法，他利用哨卡当班人员换班时间的漏洞，最后让宋卓武开车带着联络员和胶卷出了城。但是百密一疏，当班班长崔安平发现出城的车辆并未按时回城，发现事有蹊跷，没有与下一班换班。因发现有了两个宋卓文，一个在城内一个出了城，因此隐约猜到了宋卓文可能有双胞胎兄弟之事。

卓武上山找到了游击队，将胶卷交给了组织。山上的周政委，让卓武呆在山上不要乱跑。关雪在上班路上遇到一次军统的刺杀，这让关雪与她身边的保镖都变得很紧张敏感。特务科进行了一次体检活动，在活动中，卓文发现潘越不敢体检，似乎在隐瞒身体的健康情况。宋卓文接到了崔安平的电话，崔安平告诉他发现了他的秘密，向他索要五百块满洲券，否则立马就向特务科告发他。宋卓文震惊之余，也庆幸这个崔安平是个贪财之徒，为了先稳住崔安平，他先按要求给了他钱，这让崔安平更加确定他的推测是准确的，握住了宋卓文的把柄，欣喜若狂。

很快崔安平再次给宋卓文打电话，索要十根金条，并且只给他最多三天的时间。卓武按耐不住私自下山，故意走进一家小客栈，在客栈里卓武里被伙计下了毒捆绑住。就在客栈掌柜的即将对他施刑的时候，宋卓武突然挣脱了束缚，反而杀死了伙计，生擒了掌柜的，原来行走江湖多年的宋卓武早已判断出这不是一家简单的客栈。通过审问掌柜的，确认了这家客栈是汉奸的巢穴。任务是单独与潜伏在山上抗联队伍中的内鬼交换情报。 卓武顺着线索，找到了电台还杀了内鬼乔二。在哈尔滨，贪婪的崔安平不仅对宋卓文进行敲诈，同时也暗地给关雪打电话，以提供潜伏在特务科的中共地下党名单为名要得到一大笔钱，关雪答应了他。崔安平知道自己被卓文发现了，于是带着手下请卓文吃了一次饭，酒席上说了卓文两次出城的事。卓文知道，这是崔安平在警告自己，如果崔安平被灭口，那他的手下一定会把卓文两次出城的事告诉警察，那卓文就有暴露的风险。

一直在暗中调查崔安平的宋卓文，通过监听发现了崔安平也准备从关雪那里拿钱，并且，崔安平打算在得到两边的钱之后依然向关雪告发他，然后远走高飞，情况越发危急，宋卓文和老钱商议锄掉这条毒蛇。宋卓文在约定交金条当晚，施计利用关雪身边的保镖开枪打死了崔安平。关雪展开调查，在车站发现了崔安平的老婆，从崔安平老婆口中得知崔安平在离家前寄出了一封信，并且前一晚嘴里提到过什么双胞胎。关雪安排潘越赶紧去找到这封信，宋卓文断定这一定是崔安平准备告发他的信，紧急告知老钱后，老钱迅速安排我党情报人员前去邮局拦截，但差了一步，还是被潘越提前赶到了邮局，情急之下情报人员小魏将信吃进了肚子里。潘越残忍的杀害了小魏，但因为信件已被嚼烂，潘越并没有得到有用的线索。目睹此情的宋卓文觉得同志因他而牺牲，痛苦万分，同时也更激起了斗志，对潘越也欲除之而后快。一直藏着秘密的关凯，多年与姐姐相依为命，感情深厚，但对于她参加特务科镇压抗日份子一直不予认同，也一直担忧姐姐的安危。

特务们干掉崔安平后，又开始调查崔安平的手下。但卓文早就给崔安平的手下打了预防针，崔安平的手下为了防止自己被崔安平牵连，都对特务说什么也不知道。哈尔滨发生了爆炸案，卓文与潘越分析，是抗日组织制作炸药失败引起的。卓文带着特务们根据线索一路追到了抗日组织藏匿的仓库。胡彬让卓文冲进去，卓文为了保护里面的抗日分子，故意抗命。令大家都没想到这仓库竟然是一个陷阱，冲进去的特务纷纷被炸伤。很多特务进了医院治伤，卓文因临战怯战被罚到医院陪同伤员。关雪与浅野大吾也来到医院，看望伤员。

到了行动当天，一直担心姐姐安危的关凯发现炸弹竟然装在了关雪的车底，他以为是他的同志们弄错了，但得到的答案是其实此次行动无法取消，并且告诉他这是让他证明自己的好机会，意识到被骗的关凯痛苦不堪，但也想到这也许是一个解脱的机会，他上了关雪的车决定与姐姐一同去死。一直在医院的宋卓文发现关凯今天非常反常，起初跟踪观察了一会儿没发现异常，但最后从关凯上车的眼神和对他说的话语里，他迅速闪回梳理出了过往种种线索，意识到了关雪车底下的炸弹。宋卓文赶紧开车追出去截停了关雪的车，并且从车底下取出了定时炸弹，眼看马上就要爆炸，而此刻正在市区，周围还有刚放学的小学生，宋卓文只能抱着炸弹狂奔。千钧一发之际，宋卓文将炸弹果断地投入了路边的一口水井之中，爆炸威力巨大，所幸没有造成无辜伤亡。关雪也得以死里逃生，宋卓文救了她一命。在浅野大吾办公室，宋卓文向浅野大吾和关雪详细地讲述了自己发现和排除炸弹的思路，当然，他丝毫没有提到关凯。浅野大吾对于宋卓文的办事能力很是欣赏，立即提拔宋卓文为情报队副股长。

在潘越审问关凯的过程中，卓文努力为关凯开脱，帮他摆脱了嫌疑。但关雪还是能意识到事情的真相，对于弟弟想杀自己的事，关雪非常伤心。潘越负责向浅野大吾汇报爆炸案，但不知为何，从早上出门开始就一直不在状态。到了浅野大吾眼前时，更是汇报的一塌糊涂，甚至牵扯到关凯，这让关雪非常的生气。

潘越的反常状态依旧延续，以至于严重影响到了工作，关雪怒而把他送进了医院，暂停了他的工作。潘越被送进了精神病院的特别病房，他知道自己这次是被宋卓文算计了，发誓要报仇，一定要戳破宋卓文的身份。他先是利用自己多年来在工作中积攒下的关系，帮助医院里的医生护士解决实际问题，笼络住了很多医护人员，接着找来丁鹏威逼利诱，控制了丁鹏，让丁鹏及时向他汇报特务科以及宋卓文的动向。关雪找到了谢月，告诉谢月自己已经掌握了她杀渡边警长的证据，让谢月听她指挥，监视宋卓文。宋卓武也从抗联山上回到了哈尔滨，并且转告老钱和卓文，特务科关雪安插在山上的内鬼依然还在。潘越去职后情报股股长的位置空了下来，宋卓文接任股长在情理之中。在提拔卓文当情报股股长之前，潘越调动审查部门的关系对卓文进行一次更加彻底的调查。

调查部门派人去宋卓文的老家奉天进行调查。同时找了个理由软禁了卓文，让他不得离开特务科大楼。提前有所察觉的卓文在被软禁前给老钱发出了消息，告知老钱关雪可能会派人去奉天老家进行调查。时间紧急，老钱立即派出卓武和其他同志，要赶在关雪的人之前赶回老家进行安排。宋卓武提前抵达老家进行了安排，并且制作了一张假的全家福，里面没有双胞胎。潘越又让丁鹏将照片送去图片社鉴定，交到了图片社主任的手中。

就在图片社主任要开始鉴定照片真伪之际，赶到的宋卓武想办法将照片调了包，档案袋里放入了另外一张从照相馆拿的别人家的全家福。经鉴定后结果显示是真，特务科人员回去向关雪报告照片是真的。审查部门解除了宋卓文的软禁。宋卓武找到卓文，告诉他档案袋里的照片不是他们家的全家福，关雪随时会打开，一旦打开之后，卓文的身份就会暴露，因此让卓文不要再回特务科，赶紧离开特务科，远走高飞。宋卓文不想轻易放弃，做了判断之后决定继续潜伏。他设法在关雪的办公室里换回了那张档案袋里的照片，这次身份危机终于解除。关雪让宋卓文做了情报股股长。潘越在医院里听到消息后，勃然大怒。谢月因为认识卓文，在学校中被排挤，卓文只好将谢月接回家里住。当上情报股股长后，权限大不一样，宋卓文陆续为抗日工作提供了大量有用的情报。老钱向宋卓文传达上级最新重要指示，要求卓文想办法绘制出一份详细的在满苏边境的东宁要塞的武器、火力配置图。

原计划是日军会从新京派一名特使去往东宁调查，此人已被我党策反，宋卓文的任务是待此人抵达哈尔滨后与他接头，将完成任务所需工具交给他。但此人临阵怯战，不敢去了。宋卓文决定自己顶替这名特使前往东宁，所以让关雪派抢手击伤了使者（关雪为了特务科介入这个任务所以同意），自己代替使者去要塞。浅野大吾与关雪为了各自的利益，同意了这一计划。宋卓文抵达东宁后开始进行任务，虽然困难重重，险象环生，但进展还算顺利，并且发现了隐藏在要塞内日本更大的不可告人的秘密。宋卓文在东宁要塞顶着特使的身份一边进行调查泄密者一边进行绘制任务，最后调查结果告一段落，并未发现泄密者，准备返回。

众笔记专家与卓文乘坐安排好的专机回到哈尔滨，而就在飞机上，卓文身份暴露，卓文与他们发生了枪战，而机长也在过程中受伤，飞机失去控制，一头冲向地面。特务科赶到飞机实施现场后只见一片焦炭，没有发现任何有价值的线索。得知卓文已经牺牲的卓武悲愤异常，他决定用一场轰轰烈烈的爆炸结束这一切，老钱好不容易才阻止了卓武。胡彬想强暴关雪，关雪掏出枪来，赶走了胡彬。卓文还活着，连夜赶回哈尔滨，将情报交给了老钱。卓文回来后，大家都很开心。日本特务开始更大力度的扫荡我地下党的据点，何山为此暴露了，在老钱的指挥下开始转移。

宋卓文回到特务科后，开始驯服潘越的手下为自己办事。老钱没想到的是，何山看戏时被特务盯上，很快被胡彬逮捕。宋卓文本想想办法救出何山，没想到何山在严刑拷打下已然叛变，并且差点让宋卓文暴露身份。联络员何山供出了夏韬和老钱准备见面的时间和地点，关雪开始布置抓捕，并将此次行动报告给了浅野大吾，浅野大吾非常重视，派出了日本宪兵队协助封锁支援。宋卓文想把消息告诉老钱，但是晚了一步，老钱已经住所前去与夏韬见面。得知卓文信息的卓武，知道老钱此刻面临极大的危险，因此不顾与卓文可能会同时出现的风险，在紧急时刻，卓武开枪提醒，让老钱安全离开了围捕区域，但是夏涛牺牲。

宋卓武陷入了包围圈，最后宋卓武连同包围圈里的其他民众一起，被日本人带走。宋卓武被带到了731部队，在这里还遇到田小江，此时的田小江已经被日本人折磨的人不像人，鬼不像鬼。宋卓文通过调查发现，即便是特务科也没有卓武被带到哪里的消息。谢月与关凯的班长龙同学，当天也被日本人带走。龙同学女朋友纯子的父亲就是731部队的干部，但即便是纯子求父亲，也就救不回龙同学。谢月与关凯发现了线索，通知了宋卓文，他们开始秘密的跟踪纯子。

宋卓武在731部队里，还遇到了石医生。虽然大家拼命求生，但还是即将被送去做实验。宋卓文通过一个日本画家，了解到被扣押在731的人，即将大难临头。谢月与关凯，绑架了纯子，纯子拼命反抗，并认出关凯与谢月。就在两人手足无措之时，关雪出现，帮助他们收拾了乱摊子。老钱带着人，前往731救人，赶路途中遇到了轰炸机飞过头顶。

731把所有中国人，都带到实验场地，轰炸机投下了生化武器炸弹。中国人们在炸弹爆炸后，纷纷越狱，过程惊险万分，很快就被警卫发现，警卫开枪扫射追赶，很多人丧生。老钱等人也在外进行接应，与警卫开火。宋卓文与特务科的人，也来到实验场地，他们接到命令要杀掉所有幸存者。在卓文的帮助下，宋卓武逃了出来，但田小江牺牲了。宋卓文回到特务科后开始发烧，并告知了关雪病因，关雪大惊，送宋卓文去了医院。但日本人表示宋卓文只是个中国人，不会给他解药。宋卓文说自己马上就能追查到逃犯的下落，731部队听闻后携带药水给卓文治病。谢月在学校受到了威胁，一个叫路建设的同学，一直跟踪谢月，发现了谢月的秘密，并借此要挟谢月。

浅野大吾开始想办法，让自己陪同731部队，一起撤回日本，不想留在满洲被苏联人打死。路建设带同伴强暴谢月，没想到关雪来了，关雪杀了路建设的伙伴，彻底驯服了路建设与谢月。谢月继续为关雪监控宋卓文，被宋卓文发觉。胡彬关心关雪，但正好撞到关雪在气头上，反而被一顿羞辱。

宋卓文用计谋证实了谢月是监控自己的人，并与关雪挑明了这个事，关雪也承认了。事后宋卓文还是留了谢月在身边。胡彬找了个时机偷偷溜进关凯的卧室，偷走了关凯的那把手枪。关凯回家后发现枪不见了，问姐姐关雪，关雪猜到可能是胡彬所为，打电话去问胡彬，胡彬约她第二天再聊，关雪感觉到此事可能并不简单。第二天上班，关雪把胡彬叫到了办公室，胡彬再次向关雪求婚被拒，胡彬翻出底牌，告诉她关凯涉嫌枪杀日本军官的事情，并且他保留了所有的证据。惊慌的关雪回家逼问关凯，关凯不得不承认是他所为。关雪再次去找胡彬，胡彬不为所动，表示只想娶关雪，他一直深爱着关雪，不然即使他死了，关凯杀人的证据也会被送到浅野大吾的办公桌上。弟弟关凯是关雪唯一的亲人，她从小把关凯拉扯大，关凯是她心中唯一的软肋，任何人都可以舍弃，唯独关凯她不能。她主动向胡彬说后天就结婚。原来老苗就是山上游击队的内鬼（松鼠），他用信鸽继续向关雪传递消息。

老苗被游击队查了出来，但游击队没有杀他，留着他日后清算其他特务时还有用。从731逃到山上的石医生，也开始有瘟疫的症状了，他选择自己离开营地，并禁止所有人找他。宋卓文不能让胡彬得逞，关雪可能会持续受其摆布，卓文自己在特务科的工作将很难继续，因此一定不能让胡彬这个刺头的位置更加巩固。现在最要紧的是找到胡彬偷走的关凯的手枪，没了证据，他就没了要挟的本钱，卓文开始调查胡彬可能藏枪的地点。就在婚礼仪式即将举行之际，卓文用了一出巧计让胡彬自己暴露了藏枪地点，卓文赶到婚礼现场告诉了关雪，婚礼没有完成。

在大和旅馆，胡彬质问为何没有保存好自己的手枪，但大和旅馆表示手枪一直在，于此同时小武带人抓住了胡彬。胡彬知道自己上当了，胡彬用存在大和旅馆的信向关雪证明，其实不管关雪跟他结婚与否，他都从未准备害关雪姐弟，不可能去告发关凯，他之所以这么做，是因为他是真的爱她，他控制不住的想通过一切手段得到她。关雪看着证据相信了胡彬的话，只是她并不爱胡彬，对于他的爱她表示感谢，希望再也不要提及。老钱即将返回哈尔滨之前，他行程的具体信息日期已经送到了关雪手中。胡潘越对宋卓文恨之入骨，都想要除掉宋卓文，两人也都持续不断的在调查宋卓文的一切，虽然潘越知道关雪已经十分信任宋卓文，但还是暗中提供了很多不利于卓文的线索给关雪，他知道多疑的关雪肯定会有所触动，果然这些疑点再次引起了关雪对卓文的怀疑。关雪收到安插在抗联内部的内线的消息，之前护送中共地下党上山的那名重要干部，将在9日返回哈尔滨。关雪独自沉思良久，她没有通知宋卓文，只是悄悄下令取消了特务科里的休假。关雪怕引起卓文的怀疑，特意给他安排了另一个任务。

此次抓捕地下党的任务失败，虽然表面上看起来与宋卓文无关，但是精明的潘越认为此事一定与卓文有关，在让丁鹏告知他所有细节后，觉察出了可能的漏洞，让丁鹏循着线索去寻找，果然丁鹏按照指示竟然找到了老钱的住所，丁鹏赶紧报告给了关雪，关雪带人前来实施抓捕，没有得到任何消息的老钱与特务科人员开火，在火并中逃脱但受了重伤。卓武撤退时，与关雪无意中还对上了一眼，关雪非常震惊。关雪忽然走进宋卓文家查看，但老钱躲在谢月的浴室里，躲过了一劫。关雪训斥丁鹏为何不早报告此事，此时潘越突然出现，并且是以特务科副科长的身份，由浅野大吾直接任命。关雪感受到了危机，浅野大吾此次任命潘越竟然跳过了她，这表示浅野大吾可能对她不那么满意甚至不那么信任了。得知潘越回归的宋卓文感受到了巨大的危机

随着战事的发展，特务科的人开始意识到日本即将战败，都开始各找出路。浅野大吾为了跟随731回本土，甚至不惜制造假情报来蒙骗关东军司令部。潘越找到胡彬，他建议胡彬从外县调来工作人员监视宋卓文，因为如果宋卓文是中共地下党的话，他一定会设法去救治受重伤的老钱，胡彬接受了他的建议。卓武假扮成外县来的特务，殴打日本特高课官员。特高课高官震怒，把监视卓文的真特务都收拾了。宋卓文带着老钱赶紧撤到了安全的地方，到了新地方后，老钱收到上峰的指令要他们偷到关于731的财务文件。老钱一边工作，一边忍痛找白俄医生做了手术。关雪回想起看到卓武的情景，开始思考双胞胎的事。潘越见到了军统的宁先生，宁先生承诺，潘越找到哈尔滨地下党的名单，就让潘越当沈阳警察局局长。

在列车上，日军机要参谋受到重重保护，宋卓武和战友两人乔装配合，好不容易获取会议记录拍完照。夜里，老钱的住处，从火车上偷拍的胶卷被洗了出来，会议记录触目惊心。会议中，关东军参谋长要求各部门加紧准备为应付苏军突然进攻而制定的“通化防卫计划”，同时表示，即使关东军没有太平洋方面的援兵也无妨，因为研制的秘密武器“陶瓷炸弹”在十几天后就可以投入使用。“通化防卫计划”、“陶瓷炸弹”，这是两个闻所未闻但意义重大的情报。这可能是日军最后的垂死挣扎。哈尔滨地下党必须查清“通化防卫计划”和“陶瓷炸弹”的真相。老钱通过在地下情报交易市场故意释放“陶瓷炸弹”的消息，引起日本人的注意。潘越通过对列车的检查，发觉到文件可能已经泄密了。关雪开始筹划在去日本前，如何处理宋卓文与宋卓武。

关雪带卓文来鸽子笼喂鸽子，拉拢卓文跟她去日本，卓文婉拒了。老钱带着纯子的爸爸中村，来到龙厅长家，让龙厅长证明，他的儿子死在731部队。龙厅长为了给儿子报仇，答应老钱，用校友会的方式约出731部队的小岛博士。校友会的安保任务，由特务科负责。潘越与胡彬商议，认为宋卓文一定会在同学会上有所行动，两人商议合作抓住宋卓文。宋卓文与卓武本来打算，在同学会上劫走小岛博士。关雪见宋卓文不跟自己，就安排了杀手，打算在校友会上杀了宋卓文。

校友会当天，龙厅长没等卓文行动，就自己打死了小岛博士。校友会现场大乱后，丁鹏死于炸弹爆炸。关雪安排的杀手，怕惹上麻烦，没敢杀卓文。潘越与胡彬复查现场，已经几乎可以证明宋卓文绝对是双胞胎。他们决定绕过关科长，直接收拾卓文。关雪与宋卓文见面，关雪点出了宋卓文是共产党，但卓文不承认。关雪知道潘越已经投靠了国民党，也知道潘越在国民党哪里领了两个任务，一个是拿到《通化防卫计划》，一个是消灭共产党。关雪让卓文阻止潘越拿到《通化防卫计划》。关雪找到小凯，表示不能马上带关凯去日本，关凯很伤心，觉得被姐姐抛弃。

关凯找到了丁先生，并杀了他。卓文发觉到了局势的危机，把谢月送上火车，让她离开了自己。浅野大吾终于如愿随731部队撤退到满洲。关雪决定带胡彬去日本，但胡彬觉得去了日本，自己就是关雪的狗，所以拒绝了关雪的邀请。卓武去满铁大楼偷《通化防卫计划》，被潘越发现。潘越追了上去，眼看就要追上卓武了。没想到因为距离太近，被本来要杀卓文的杀手用狙击枪打中，替卓武死了。关雪开车接走了卓武，但她此时还误以为是卓文，还在邀请卓文随她去日本。直到宋卓文持枪逼停了她的车，她才恍然大悟。

50年代初，卓文已经是新中国抚顺市干部，今日他工作不忙，自己做了几个菜，来到战犯所看望关雪。路上还遇到了，被押往刑场枪毙的胡彬。这是两人战后第一次见面，两人说了一下其他人的结局。谢月参加了抗美援朝战争，并与战友在战场上结了婚。关凯因为误以为姐姐抛弃了他，自己上吊自杀了。宋卓武则在胜利后，被关雪的手下小武给杀了。宋卓文离开战犯所，独自走在街上，回忆过往，不禁痛哭起来。