1、1941年的上海。军统特务林楠笙与中共地下党交换抗日情报时,偶遇了六年前的初恋朱怡贞。林楠笙作为老师,曾与她有过一段师生恋,后来被朱母拆散了。再见面时,对方已是中共一员。
2、在一次接头过后,朱怡贞的上级、丈夫纪中原引爆了自家店铺并牺牲。朱怡贞被林楠笙救下 ,藏在日租界的阁楼里,躲过汪伪政府的通缉。
3、朱怡贞通过《每日新闻》的一则消息与新上级老潘对接。老潘希望她策反林楠笙。
4、国军特务被汪政府公布当天,林楠笙的上级及老师顾慎言违抗了重庆“撤离”的命令,要求林楠笙和他一起留在上海,重组情报网。林楠笙躲进收留朱怡贞的阁楼。林楠笙帮助朱怡贞出城传递情报,在隐秘的地下工作中,两人旧情复燃。
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5、顾慎言从杭州回上海后,将林楠笙倚为心腹。在一次行动中,林楠笙为救朱怡贞而暴露,二人双双中弹。顾慎言周旋下救出林楠笙,并以汪政府要员之子的身份,将他转移至香港一家医院。
6、林楠笙脊柱中弹,无法取出,将慢慢失去知觉,成为瘫痪。
7、林楠笙在香港遇到假死的纪中原。纪中原告诉他,朱怡贞没有死,被顾慎言一起秘密转移了。他希望与林楠笙继续交换情报。
8、林楠笙被召回重庆后,成为中美合作所的技术教官。总部督查室的胡主任带他去见因亲共和违令被软禁的顾慎言,希望他破译顾留在上海的下属名单。顾自杀身亡后,林楠笙破译了名单,但却不再有机会得知朱怡贞的下落。
9、林楠笙在醉生梦死中邂逅了蓝小姐。蓝小姐是曾协助他任务的军统特务,撤回重庆后被军统抛弃,为了给留在上海的儿子寄钱,沦为妓女。
10、见过投共并英勇牺牲的好友左秋明,见过因亲共被军统忌惮、间接害死的顾慎言,见过被军统冷血抛弃的底层特务蓝小姐,林楠笙终于对国民党失望,投向中共的阵营。同时他提出一个要求:送蓝小姐回上海。
11、抗战胜利后,林楠笙回到上海。老潘成为他的上线,但林楠笙仍然不知朱怡贞的下落。他正式与蓝小姐结婚。不幸的是,蓝小姐的儿子,在他们婚后几个月死于国民党政府的宪警火并。
12、林楠笙在一块绣品上认出朱怡贞的手法,并找到了同在上海执行任务的朱怡贞,提醒她接头的绣庄已经暴露。
13、老潘以自己为饵,给林楠笙制造了见到南京国防部作战厅荣将军的机会。然而在林楠笙设计的、刺杀老潘的行动中,蓝小姐意外身亡。荣将军也是地下党,并交给他辽沈战役的国军增援计划。林楠笙通过朱怡贞以及她现任丈夫和上级孟安南住所的电台,将情报传给了西柏坡。
14、孟和朱是假夫妻,但是因为蓝小姐,林楠笙和朱怡贞不可能在一起了。由于蓝小姐撤退失败,林楠笙暴露。他在朱怡贞和孟安南的帮助下转移,却遭遇了意外。险死还生的林楠笙隐姓埋名,在上海郊外的小镇,重操旧业,当起了英语老师。解放后他与组织取得联系,继续工作。他的身体越来越糟,直到有一天他倒下了。
15、瘫痪在床的林楠笙终于见到了朱怡贞。解放后朱怡贞拒绝了孟安南,独自生活。在林楠笙最后的时间里,她终于来到了他身边。