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1949年初的南京，保密局的一群人来到医院抓共产党，还头的是保密局行动二处处长罗美慧，她还开枪打了伤员。国民党江防要塞司令官罗安邦听到枪声后起身查看。反抗他们的人都被击毙，罗安邦在吃药时收到一张纸条，罗美慧进去后发现是她父亲，她不明白他为什么在这家医院。 1949年1月10日淮海战役结束，国民党在岌岌可危的态势下用一系列拉网式的手段全面清洗内部的亲共势力，其中以保密局制定的天网计划最为残酷，而罗安邦的女儿罗美慧就是这个残酷计划的始作俑者。 与此同时，毛泽东发出了将革命进行到底的布置，共产党大军日益逼近长江。共产党华野敌工部侦察队长于明辉在反复问队员韩露问题，他在不断地训练着她，渡江战役马上要开展了，对于敌人的天网计划成了他们的头等大事儿。 于明辉和韩露的婚事还没来得及向上级汇报，他们打算先完成此次任务。当罗安邦问起罗美慧那天去医院的情况时，她认为那天杀的人是应该的。罗安邦对于目前的局势表现地很淡然，他出去的时候被罗美慧跟踪了，在江边和他接头的韦小姐也如约而到。罗安邦见面后要和共军更加层的人士在五天后在同一地点洽谈。 罗安邦的电话被她女儿罗美慧监听公积金，共产党收到消息后派出于明辉行动，罗美慧也派人参加了行动，她问罗安邦此时做什么。罗安邦说他是想放长线钓大鱼，于明辉在房顶看到了这一切，前去接头的共产党听到于明辉的枪声后急忙返回。同时国民党也对于明辉展开了追捕。 罗安邦为保护罗美慧被于明辉用枪击中。王司令表扬了于明辉夜会罗安邦的表现，他随时为革命而准备着。于明辉看到了自己哥哥的档案，他哥要从美国返回并服务于国军，毛局长为怕出现特殊情况让罗美慧可在适当时候采取特殊措施。 于明辉的哥哥是知名的华裔军事专家，组织上希望他去做哥哥的工作，但于明辉认为不太可能。于明辉说他哥哥心里只有三民主义，他说自己找不到说服哥哥的理由男包。于明辉事实在化妆的队伍去山上送货时被杨老八拦住，他们上山后换上了国军的衣服，在敌军的内应叫关良。 于明阳在去南京之前见到了绥靖公署朱长官的秘书，他见到人是于明辉，这让他很诧异。于明辉对于明阳说出了自己的身份，他想让他投奔共产党，但于明阳对共产党的看法还是反对。
于明阳和于明辉相互争执着，他不让于明辉离开自己，并要安排职位给他。于明辉趁机将他哥打晕并带走，国军发再他们后急忙追击。于明阳在路上中枪受伤，他们要将他送到江北去。于明阳由于中枪后流血过多而死，老赵让于明辉穿上于明阳的衣服假扮他哥哥，保密局的王松山将扮成于明阳的于明辉带回，于明辉以摔倒为由说自己想不起以前的一些事情了。 短期的变故让于明辉变得复杂起来，他要硬着头皮去假扮自己哥哥，他最大的困难是面对陌生的环境，他只能把内心最大的悲痛掩盖下来，等待他的都是未知的挑战。组织上决定起用火鱼来配合于明辉的行动，他们决定追悼于明辉，韩露对于发生的一切简直不敢相信。 王松山将于明阳的情况告诉了罗美慧，面对她的提问王松山不知道该如何回答。于明辉看到了哥哥的日记，失散多年的哥哥死在自己面前，这让他必须调整好心态，并马上进入角色。火鱼知道于明辉的的代号为红鲤，谭司令和众人对于明辉对江防的表示满意，罗美慧要找他详细了解一下被劫持的事情。 罗美慧在想于明阳为什么会记不起自己，她知道了于明阳的弟弟，并让人暗查于明阳。于明辉意识到了初入敌巢的危机，罗美慧的出现就是个明显的信号。为了安全起见，组织上对于明辉暂时没有任务，他向组织上提出罗美慧的事情。 于明辉从皮鞋店出来后看到了电台侦测车，他返回时在皮鞋店门口遇上了王松山，王松山问到了他弟弟的情况，危机正如他预料的一样，他为赵指导员深深地担忧着。王松山将电台侦测车上的乔三民大骂一顿，由于敌人加强电台侦测，组织上决定停止用电台联络并撤回组织上人员。 乔三民找到邢主任说有事相谈，他让他印一万份传单，邢寒竹的身份暴露在他面前，乔三民杀死了他之后就离开了。韩露进去后发现那封信不见了，她必须尽快通知其他人员撤退。于明辉被医生打过针之后晕倒了，他三天没合眼了，罗美慧对他想不通的地方太多。
敌人对于明辉使用了催眠术，他以前接受到这样的训练，他醒来后发现自己躺在一个不知明的地方，他意识到了这是敌人的测试，回去后他在质疑着谭司令和罗美慧的做法。罗美慧说她不知道事情是怎么发生的，谭司令对罗美慧大加指责。于明辉不知道自己将计就计的策略能起到什么作用，但他对罗美慧的了解知之甚少。 于明辉见到老赵后说被保密局关了三天，老赵将他哥哥和罗美慧的情况告诉了于明辉。韩露担心没有足够的时间去通知要撤退的同志，于明辉见到了她，他相信有一天能再见到韩露。罗美慧让给江北的混江龙发去电报，她要查清楚派到江南人的资料。 张小龙作为于明辉的副官来到他身边，于明辉明白李长维才是真正的江防专家，他把主意集中到了要塞司令这个空缺上。于明辉看到邱曼丽写的信后只能回信，罗明慧知道了来江南执行任务的人是于明辉。王松山将康大光的情况告诉了罗美慧，她准备单独去拜会一下他。见到康大光后他们了解了于明阳和于明辉的情况，他俩是孪生兄弟。 康大光见到于明辉后告诉了保密局找他的事情，于明辉想推荐康大光做江门要塞司令。罗美慧和王长松找于明辉了解劫持的详情，他说劫持他的人是自己弟弟，并将弟弟的死也说了出来。罗美慧听了他讲的故事之后也表示同情，在她离开的时候于明辉说出了自己的感受。 江防要塞司令的人选是康大光和李长维。
火狐见到老赵后将敌人监测车的情况告诉了他，大致目标已被锁定，对付侦测车唯一的办法是缩短发报时间。于明辉将自己的需要告诉了老赵，上级命他尽快获利江防的炮位部署图。康大光在酒楼请于明辉吃饭，汤司令让康大光担任江防要塞司令，这让李长维很恼火。 老吴被军统的人活捉，在敌人的威胁下他只好屈服了。于明辉回去后发现口袋里的那张字条不见了，康大光在车上捡到了他的纸条并知道了内容。于明辉对康大光说字条上的是生意上的往来，康大光理解了他的处境，他俩绑定在一起了。 老吴要求罗美慧给他加赏钱，并还要配枪听彻了家里的窃听器。老吴在家门口挂起了辣椒，和他接头的人被逮捕。于明辉被任命为少将军衔任江防要塞的总工程师，康大光也如愿以偿。对于康大光的晋升于明辉的信起了很大作用，罗美慧对于明辉的调查没什么反常之处。 李长维对于不锋的安排很为不满，他对工作也变得消极起来，谭司令对他多加开导，他将自己的辞职报告交给谭司令时被指责。军统加强了对于明辉的监视，张小龙被派去是监视于明辉的。罗美慧要求于明辉对美国的火炮加以评析，但楼下严密的防守让于明辉无计可施。 在于明辉要被宣布讲解最新火炮的详细情况时他以肚疼为由去了厕所，技术部门也是按照图纸组装的。当他在为火炮资料犯愁时有人将M-19加农炮的情况告诉了，他只要临时背下了那些资料并当场讲解，康大光在操作大炮时，炮管不心撞上了于明辉，他当场晕了过去。
于明辉被送入了医院，经过医生诊治没什么大问题。康大光说火炮的问题是故意栽赃陷害，他命人抓走了冯参谋。罗美慧在于明辉床着想起了当年的情形，她在床前说起了十年前的事情。这次火炮事件是李长维做的手脚，谭司令没达到他的预期效果。 由于叛徒的出卖，老冯和老郑相继死去，韩露也没联系上他们。康大光和于明辉的对话被门外的张小龙听到，于明辉的解围也是偶然间造成的，康大光将冯参谋交给了于明辉。康大光让于明辉搬家，这样他们往来会更加方便。 罗美慧以为最关键的人就是冯参谋，她将自己的想法告诉了谭司令，罗美慧决定让王松山出任政战处处长，他们想以此打入江防要塞重地，以挟制康大光。于明辉一步步走向他一个人没有功硝烟的战场，他深知自己应该和哥哥于明阳合二为一，他还不知道从哪里开始。 组织上也知道于明辉伪装成军事家也不容易。王松山怀疑赵氏皮货店可能是联络站，但罗美慧让他暂时不要打草惊蛇，并告诉了他担任政战处长的命令。火鱼给老赵发去消息让他不要开启电台，韩露找到老吴后说情报传递起来困难，她已经好几天没好好吃饭了。 韩露准备回江北请示上级，她怀疑可能有叛徒。老赵在门口发现了特务的监视，他只好停止行动。于明辉的出面让冯参谋很感恩，他让冯参谋将事情经历说出来并确保他家人生命的安全。康大光认为这事儿不往上报是放过了谭功达和李长维，于明辉还是决定留着这个把柄。 张小虎在于明辉的住处查到了他和女朋友邱曼丽的书信往来，于明辉拿到的江防资料并没什么价值。于明辉将自己去借档案的事情告诉了康大光，康大光的话提醒了他，他在哥哥箱子底部发现了江防炮位部署图，他这次很幸运，他希望好友以后伴随着他。
为了顺利发报出火炮方案，赵指导员在保密局特务破门而入时被一枪打中，不幸被抓。于明辉得知这个消息之后，心急如焚。不顾火鱼劝阻，执意营救。江北华野总部一喜一忧，得到了火炮部署方案，却失去了赵指导员这个联络员。紧急时刻，华野启用了一直蛰伏在南京的韩露，并给她安排了一个公开的身份：康大光好友、上海船务大王龙啸声的三姨太。为了保密，这个计划甚至连于明辉都不得为知，他的单线接头人，也改为了唯一的、一直没有表露身份的“火鱼”。罗美慧和于明辉走得越来越近，但于明辉的心思却丝毫不在郎情妾意上面，他所有的精力，都放在了营救与自己情同父子的赵指导员身上。在得知后者被关押在医院后，于明辉化装成医生，冒险潜入医院营救。 接连闯过几个关卡，于明辉终于打晕看守，摸到了赵指导员的床前，将他救走。但在上车之前的一瞬间，罗美慧带人紧急赶到，双方发生枪战，最终，赵指导员舍身挡住子弹，受伤被捉，于明辉得以全身而退。在保密局的调查中，于明辉加装醉酒，假扮出事发当天不在现场的证据，危险过关。毛人凤对围剿地下党的态度越发强硬，罗美慧失去了劝说的耐心，开始对赵指导员使用酷刑。同时，也发现了赵指导员为了伪装身份所开设的皮货店，竟然有过于明辉来去多次的痕迹。在罗美慧的刺探下，于明辉坦诚自己去过多次，但对赵指导员的身份并无所知。在求证了“卧底”副官张小龙之后，罗美慧打消了对他的疑虑。还没有接到上级通知的韩露冒险找到叛变的吴先生，进行暗杀，但却被早有准备的吴先生反过来控制住她。危急关头，火鱼赶到，救出韩露，并告诉她的新身份：富商姨太太。
罗美慧指挥手下轮番使用酷刑折磨赵指导员，逼他说出在医院时救他的人，但一无所获。彻底被激怒的罗美慧吩咐特务，切掉了赵指导员的一只耳朵。于明辉心系身遭酷刑的赵指导员，王松山和乔三民却来到江防要塞搅局，于明辉顺势大发雷霆，给了王、乔两人一个下马威，也惹恼了保密局的这两个高级特务，大吵一架。为了明白赵指导员的生死和所在，束手无措的于明辉终于想出一个伤己救人的办法，他用刀扎进自己的胳膊，并嫁祸给乔三民和王松山的手下，以刚刚发生的吵架为饵，让康大光和罗美慧都以为这是看不惯于明辉的乔、王所为。 用“指认凶手”的理由，于明辉顺利进入保密局内部，并辗转见到了受伤的赵指导员。后者一语双关地警告他不要冒险营救自己，但于明辉打定主意，继续做着救人准备。康大光为了安慰于明辉，也为了自己的便利，热情洋溢地设局，为于明辉郑重介绍了龙啸声的三姨太、于明辉的恋人、已经化名为“韩湘怡”的韩露。于明辉和韩露的意外见面，让两个人都是大惊失色。韩露认为自己的恋人早已牺牲，那么现在面对的，就是他的哥哥于明阳;于明辉则丝毫不知道韩露身份的转变，在这样的场合见面，又因极度保密的纪律无法表露自己的身份，只能看着恋人而无法向人，继续将自己的假身份演下去。俩人都是心潮起伏，不能平静。 同时，对任何人都抱有疑心的罗美慧，通过张小龙的报告，也盯上了和康大光与于明辉私密见面的韩湘怡。为了再次确认于明辉的身份，罗美慧设局邀请韩露，并婉转告诉她，杀死于明辉的人，正是他的同胞哥哥、当天与韩露一起共进晚餐的于明阳。还没有解决韩露一事，于明辉同时接到了最新的命令：获取兵力部署图。
假扮成韩露保姆的地下党员春兰和火鱼接头，得知了罗美慧对她们全方位盯梢的计划，回去告诫韩露，万事小心。但此时的韩露已经被替恋人报仇的怒火冲昏，正做着杀死“于明阳”的打算。韩露和康大光吃饭，却被保密局的特务跟踪，获知情况的康大光大为震怒，第一次向罗美慧施加了压力。但这并没有让罗美慧取消对韩露的关注。保密局为了在赵指导员身上挖出救他的内奸，特意请来审讯高手何先生，轮番使用各种审讯刑法对付赵赵指导员。于明辉继续实施营救计划，但却因为上次假受伤事件之后、卫兵增多而增添难度。几次打算独自外出的于明辉被张小龙和卫兵阻止，无奈之下，他来到妓院，假装寻欢而获得宝贵但短暂的时间。 利用这个时间，于明辉再次摸进已经熟悉了路线的保密局，即将找到赵指导员的时候，却意外地和刚刚审讯结束的何先生相遇。就在于明辉不知道该怎么解释的时候，何先生以为他是保密局的特务，吩咐他去替自己拿刑具，于明辉涉险过关。与此同时，在妓院外面等待于明辉出来的张小龙无意中听到出来买瓜子的妓女的对话，怀疑于明辉不在妓院，进去找他，却遇到了老板的阻拦。就在张小龙持枪强行破门的一刹那，于明辉赶了回来，总算没有被张小龙识破。 罗美慧从张小龙处得知于明辉逛妓院的消息，非常生气。张小龙目睹自己暗恋的人竟然为了于明辉而吃醋，怒火攻心。哥哥于明阳远在美国的女友邱曼丽不断邮寄信笺过来，催问“于明阳”为何不给自己回信，于明辉硬着头皮模仿哥哥的口吻，冒险回信。此外，他也从信中得知，哥哥的一颗牙是病牙需要诊治，但他却不知道，究竟是哪一颗。为了兵力部署图，于明辉找到了冯参谋，希望从他进行突破。
于明辉把从冯参谋那里获得的兵力部署草案交给火鱼，也透露给他自己希望继续营救赵指导员的想法，但遭到了火鱼的反对。和赵指导员情同父子的于明辉执意不听，说完自己的想法就转身而去。此时，韩露却在和保姆春兰密谋刺杀“于明阳”的计划。韩露提出自己的疑虑：万一于明阳是乔装改变身份的于明辉，怎么办?春兰提议，继续去核实身份，如果确定不是，则痛下杀手。韩露设局，邀请康大光和于明辉共进晚餐，并在晚餐之后单独和于明辉见面，用之前在江北的时候，只有俩人知道的话语进行试探，但进一步确认了眼前的于明阳，绝对不是自己所熟识的于明辉。韩露心情复杂，既绝望又愤怒，终于下定了锄奸的决心。 罗美慧开始干扰康大光偷运私船的港口，由此和康大光之间的关系进一步恶化。为了笼络人心和平衡力量，罗美慧和康大光都选择了于明辉做为拉拢对象。保密局安插在江北华野的卧底“混江龙”发来消息，罗美慧惊闻共产党已经获悉国民党最新出炉的“江防兵力部署”，震惊之余，开始集中精力调查内鬼。谭功达和李长维听闻此事，决定对兵力部署进行重新调整。这意味着，前功尽弃的于明辉必须拿到重新修改过的兵力方案。他把目光再次投到了冯参谋的身上。 于明辉找到之前曾找过的妓女，询问自己走后是否有人去找过她，得到的信息是乔三民曾去试探，但一无所获。但拿了于明辉酬金的妓女却在归途遇到跟踪的张小龙，因被后者认出，而横尸街头。何先生费尽心机，也撬不开赵指导员的嘴巴，心生一计，设置“营救”的圈套，赵指导员误以为这是于明辉所为，顺利上钩。与此同时，对此同样一无所知的于明辉激将李长维成功，俩人来到保密局，找罗美慧关押的地下党对峙，调查兵力部署泄露一事。利用李长维审讯地下党期间，穿着军装于明辉抽身来到赵指导员被关押的号房，准备营救，却撞见了埋伏在此的何先生。
于明辉和何先生再次相遇，因为对答中出现纰漏，何先生开始怀疑于明辉来此的目的，并设计用枪逼住了他。此刻，苦等于明辉不回的李长维高声叫喊，事态千钧一发。于明辉即将在被关押的关键时刻，何先生被刚刚逃出的赵指导员砸晕。这时候，于、赵二人方才得知，这次的营救计划原来是个圈套。就在罗美慧带着人冲过来活捉俩人之前，赵指导员拿着何先生的手枪，打死了何先生，再次牺牲自己，保全了于明辉。于明辉和张小龙乘坐的吉普车刹车意外失灵，车子撞上桥墩，俩人捡回了一条命，但均受轻伤。于明辉百思不得其解，不明白是谁会在车子上动了手脚，最后，张小龙的一句无意的话提醒了他：可能是韩露。 背景颇深的何先生死在了保密局，罗美慧担上了很大的压力，也由此加大力度，剿灭地下党员，亲自起草了一份针对地下党和亲共分子的暗杀名单，并开始大肆抓捕和屠杀。火鱼将此消息通知给了于明辉，希望他能迅速获取暗杀名单。韩露在吉普车上动手脚、企图暗杀于明辉的嫌疑，张小龙告知了罗美慧，反倒让罗美慧更加坚信了于明辉是不折不扣的于明阳。听闻他有意离开江防要塞职位、返回美国，罗美慧大感叹息，开始苦劝于明辉留在南京。暗杀名单上的人一个接一个地牺牲，三名国民党内部的高级亲共军官也被保密局秘密抓捕，除此之外，地下党北平站和南京站也全军覆没，地下党损失严重。随着保密局屠杀规模的增大，事态越发岌岌可危。罗美慧趁热打铁，开始抱定不说则杀的原则，亲自到监狱审讯赵指导员。
