年，国共内战白热化，上海沦为情报战场。军统保密二处处长唐栋，饱读诗书、思维缜密，因地下党员的叛变，开始调查内部潜伏的共产党特工，目标锁定女医生李赫男。

李赫男是经验丰富的共产党员，智勇双全。面对唐栋的调查与试探，她冷静应对，一次次化解危机。在这紧张刺激的较量中，唐栋对李赫男产生了复杂情感，既欣赏她的智慧勇气，又因立场对立而矛盾挣扎。而李赫男始终坚定信念，不为所动。

随着调查深入，唐栋对上海地下党组织展开清洗打击，李赫男的丈夫胡云之冒险刺杀叛徒，不幸被唐栋抓获，英勇牺牲，她的儿子也落入唐栋手中。一年后，北平解放，李赫男带领护卫小队保护起义将领宝钺前往绥远推动和平起义。唐栋再度站在对立面，长途追踪，试图刺杀宝钺。

在护卫小组内部，情感纠葛悄然上演。话务员华敏被副组长方时中追求，却心仪多次救她的萧忠泉。方时中追求无果，陷入女特工樊秀秀的圈套，被保卫小组成员罗洪斌发现亲密照片后，因愧疚自尽。

组织内代号“草枭”的内鬼威胁着保卫工作。经排查较量，周旭山设连环计，逼出内鬼罗洪斌。原来，他的妻儿被唐栋控制，无奈充当内应。

唐栋在不断失败和心理斗争中，意识到自己无法完成任务，也得不到李赫男的爱。最终，他将李赫男的儿子归还，在城门楼上饮弹自尽。李赫男成功完成保护起义将领的任务，绥远和平起义顺利实现 。