在1944年的哈尔滨，宋卓文化担任铁路巡警一职（由秦昊饰演），原本预计碰到的人是曾救过他的一个人—实际上是他的多年未见的同父异母兄长宋卓武（亦由秦昊扮演）。因为特务科长关雪（杨幂饰）的误会，卓文需混入她身边以调查日本军官浅野大吾抵达哈尔滨的真实目的。卓文决定借此机会靠近关雪，并企图从特务科获得情报，然而弟弟卓武的到来让一切变得复杂起来。相比而言，关雪性格强势且多疑，常采取极端措施；而卓武则做事急躁，不经意间会给卓文制造许多困扰。尽管如此，两人仍通过一系列精密协作共同应对各种难题，在彼此支持中赢得了关雪的认可以及日本高层官员的重视。仅一年时间，这些暗中奋斗的战士揭露了一项关乎日军与中国傀儡政府联合策划的重大秘密行动，同时成功抓获了党组织内的隐藏内奸，目睹了抗日战争即将取得胜利的美好前景。