抗日战争时期，日本制定了一系列恶毒的计划，妄图陷害抗日的中国将领，企图发动太平洋战争，并暗地寻找中国的铀矿资源，为制造原子弹作准备。打入敌人内部的袁飞，被组织怀疑为叛徒，他利用聪明才智证明自己的清白，他和被他解救之后加入中国共产党的侠女欧阳雯，国民党军统上海站领袖申剑，以及来自苏联和世界的反法西斯联盟特工并肩战斗，破坏了日军的“920计划”、“海计划”，并最终取得了日军制造原子弹的4285秘密档案。欧阳雯在执行任务的过程中发现了自己的身世，她与自己的生母、化名梅若兰的日本特务刀枪相对，在国恨家仇与骨肉亲情的抉择中，她毅然选择了民族大义，却遭到梅若兰的枪杀，壮烈牺牲。袁飞最后也将隐藏在共产党高层潘和平身边的日本特务华广奇就地正法。