1937年，中华民族遭遇了一个极其困难的时代。日军侵入中国，无情的脚步踏遍中华大地，猛烈的炮火吞没了每一寸土地。在民族生死存亡之际，曾留学多时并持有博士学历的数学家陈家鹄（由郭晓冬饰演）偕带其日籍夫人惠子（由尹媗出演），归国欲献出一份力量。由于之前在国外掌握了部分日本电报密码的技术，此时成为日军极力追捕的目标，同时亦引起国民政府的重点注意。历经重重波折之后，他最终加入隶属于国民党军统的情报解密秘密单位“黑室”。虽然对国民党的腐朽感到痛心疾首，却因无可奈何而被迫为其工作。在此期间，他还屡次经受来自军统的严峻测试和挑战。与此同时，共产主义分子机智地混迹于其中，为了未来新中国的成立默默奋斗着……本剧系根据著名作家麦家原著小说《暗算》为基础改编而成。
