故事发生在20世纪30年代的上海。这座被称为“东方巴黎”的中国东方大都市正酝酿着许多危机。国共十年内战的硝烟未散，日本军国主义的魔爪悄然而至。那是1936年的一天，上海“大世界”的舞台上，一如既往地上演着精彩的京戏。著名京剧票友邹正在忘我地表演。他一招一式都很地道，赢得了观众的掌声。这时，几双警惕的眼睛都盯在邹台上的身上。表演完十次后，邹凯·林刚走进更衣室，几支手枪逼着他。他们是国民党的军事指挥官。邹的真实身份是上海地下党情报六局行动科科长。他的被捕使地下党组织一度处于被动地位。他们立即采取行动，取消联络站，转移家属，制定救援计划。上海地下党情报六局第三分局的负责人彭懿主持了这项工作。指挥抓捕邹的，正是项的好友、黄埔军校同学、国民党上海军统特别行动队队长严田，而项的公开身份是上海东亚大酒店经理。在危机面前，利用我在军事系统内部的卧底“猫眼”，摸清了护送邹的路线。第三师行动组女行动队员余明珍带领几名快手，埋伏在路上。当邹的车被护送进伏击圈的时候，一群黑衣的人冲过来护送这辆车。余明珍等人大惊，果断出击，局势一片混乱。激烈的枪战之后，余明真的很纳闷。经查，邹从事中共情报六局行动科工作，同时还从事黑社会生意，侵吞团伙头目杜老大的货物，被黑社会追杀。邹无路可逃，故意出现在“大世界”，被军方抓获。邹认为躲在军队的监狱里是最安全的。我们的卧底“猫眼”发来信息，邹已经叛变了。军政府特别行动组组长严田亲自护送邹到南京。狡猾的严田制定了几个计划，试图躲避中国共产党和上海黑社会的追捕，但他最终被彭懿抓住了。在码头上，邹扮成一个磕磕绊绊的老人，果断开枪，叛徒邹喝了子弹，进了坟墓。1936年底，中日关系恶化。中共地下党决定在上海召开一次重要会议，研究新形势下中共地下工作的方针。会议邀请共产国际特别代表、苏共党员尤利琴科出席。当向会见尤利琴科时，他遇到了日本特务，起了疑心。尤利琴科告诉项，他在上海的联络人别列佐夫已经叛变，要他除掉别列佐夫，当着尤利琴科的面枪毙别列佐夫。上海地下党刚刚开了一次会。国民党军方人员包围了会场，与会者迅速撤离，但尤利琴科被军方抓获。几天后，尤利琴科奇迹般地出现在向等人面前，并把一个蒙面人介绍给尤利琴科。有人摘下了他的面具，尤利琴科大吃一惊。这个人就是前几天落到彭懿的别列佐夫，他严肃地对尤利琴科说。当地下党组织准备进一步审查假尤利琴科时，突然，开了一枪，假尤利琴科被击毙。很明显，中共情报局第六局第三处有日本卧底。别列佐夫告诉彭向，他第二天要去火车站观察国民党中央领导人抵达上海。结果，不可思议的事情发生了。一个和假科长尤丽琴一模一样的人下了火车。这是共产国际的真正代表尤利琴科。死在无名杀手枪下的是他的孪生兄弟兹基奇。项和闫天虽然分属不同的党派，却在暗地里进行着对立的行为，但这并不妨碍他们成为好朋友。他们有一个共同的女朋友，林轩，她是童年的好伙伴，有着共同的童年美好回忆。林轩此时的身份是芥川的养女兼助理，一家日本报纸在上海的记者，日本特勤局驻上海站的负责人，闲暇时他们经常四处游荡。徜徉在郊外的公园，嬉笑在赛马场，享受着美好的友情和青春，雁田深爱着，而却深爱着项，项因为自己的使命而不断回避这份感情。向被中共上海地下组织赋予了一项特殊任务。因为我们的地下组织得到情报，我党安插在日本海军上海军事总部的卧底山田夫人，被日本情报部门在上海的特务头子芥川怀疑。为了引起芥川的注意，项被安排离开三科的领导岗位去做一些外围的文书工作。项给的任务是假装叛变，接近芥川，帮助芥川，攻击山田夫人。在组织上，人们认为只有不说出项保护山田夫人的真实目的，表演才会真实。芥川被骗了。他把项软禁起来，并询问项最近的工作情况。芥川认为他有了对抗山田的武器。在日军军事法庭上，芥川带着重要证人彭懿去攻打山田。这时，项按照组织的安排完成了他的任务。他在法庭上陈述了不利于山田的证据。在芥川咄咄逼人的质问下，形势对山田极为不利。这时，山田突然将林轩告上法庭，讲述了林轩的故事。据指出，林轩的生父是中共高级特工杨修远，就是在前期阴谋中多次为我党放出汉奸行踪情报的“猫眼”。与此同时，芥川的助手林轩仍然爱着在场的所谓中共见证人。面对这两份有力的证词，形势瞬间发生变化，山田如释重负，芥川却成了日本军部的阶下囚。中共高层获悉，侵华日军的一份重要文件《军刀计划》就藏在上海。军刀计划中最重要的一项是生化武器的研究。目前正在研究一种叫“坏疽”的病毒，这种病毒已经灭绝了，但是日本人组织了一些科学家把它复活了。这种病毒能使人的四肢永久溃烂，是日本人想插入中国心脏的“军刀”。