阴险的伊藤假装不知道柳叶飞(杨恭如 饰)是共产党,他故意与她饮酒,拉拢她加入日本人的情报机关。柳叶飞与他斗智斗勇,趁机下药,柳叶飞盗取伊藤的钥匙,并嵌入伊藤的办公室,查找机密文件。
柳叶飞来到药店找马掌柜(高明 饰),她要马掌柜向上级汇报,中共中出现了叛徒菊剑。
在码头,柳叶飞的二师兄黎笑天(何中华 饰)来接从日本留学归来的大师兄江涛(马强 饰),二人紧紧拥抱在一起。他们都是中共地下党,但黎笑天不知道,江涛早已投靠了日本人。
中共地下党书记梁超(贾凤柱 饰)带着大家展开一次行动。
美惠子(李欣蔓 饰)和江涛打配合,被柳叶飞发现,她有些怀疑江涛,她打碎作为联络暗号的花盘,及时提醒了同志们。
中共地下党与日本兵短兵相接。柳叶飞也面临危险,多亏了林少锋(何政军 饰)及时赶到,搭救了柳叶飞。
梁超和中共地下党分析行动失败的原因,大家都认为美惠子就是柳叶飞,认为柳叶飞是叛徒。鲁汉(张春 饰)知道江涛一直爱着柳叶飞,他要江涛拿出他和柳叶飞的合影,以便大家辨认。江涛拿出照片,大家认定柳叶飞就是美惠子。江涛假装委屈。
柳叶飞来找师父林宗昌(徐文彬 饰),与二师兄黎笑天相认。黎笑天一直暗恋柳叶飞。
大师兄江涛回来,他向柳叶飞倾诉了自己对她的思念,黎笑天在房间外听到这一切,心情十分复杂。
鲁汉一直在跟踪柳叶飞。柳叶飞在河边与林少锋见面。鲁汉认为柳叶飞行踪可疑,他向梁超报告了这一切。
中共在调查日本特使松本(王中军 饰)的住处。江涛偷偷和美惠子联系,出卖了大家的行动计划。
江涛、黎笑天、江涛化身潜入饭店,结果中计,三人好不容易,才脱离险境。他们的住处也已经暴露。大家认为这一切都是叛徒所为。
日本人制造假相,假装饿蟒行动的目的是要刺杀蒋介石。戴笠向上海的军统下令,刺杀日本特使松本。