20世纪60年代的一个寒冬，一位秘密回国参与我国新型潜艇研究制造的华裔专家，在途经香港时突遭台湾特务追杀，险些丧命。北京反间谍局迅速研判局势，断定我内部已潜入台湾间谍，当即展开严密调查。本已等待退休的许子风、年轻干练的反间谍局人员骆战，以及原在香港的外派人员蓝美琴临危受命，迅速组成三人调查小组，接下了这项惊心动魄的任务。三人小组起初的排查并未取得明显进展。此时，香港方面突然出现一名来自台湾情报部门的投诚者但戈然，声称能为北京提供内部间谍的关键情报。经赴港秘密会面，许子风初步确认了但戈然的身份。然而，但戈然随后提供的情报却明确将负责潜艇制造的研究所所长马知远指认为间谍，令众人震惊。随着针对马知远的调查陷入僵局，许子风敏锐地怀疑但戈然系假投诚，意在提供假情报扰乱视线，将我方调查引入误区。为了进一步证实自身情报的可信度，但戈然抛出新线索，协助骆战成功抓获了周为民等企图在春节期间对北京实施爆炸活动的特务。就在但戈然取得更多信任之际，许子风忽然洞悉了台湾情报机构的真实意图：以假投诚者转移我方视线，借机掩护真正的间谍，并为其下一步行动争取时间。为敲山震虎，许子风一面要求与但戈然再次会面，一面故意放出口风，声称此次见面的目的正是揭穿其假叛逃的伎俩。果不其然，但戈然应约抵达香港后，便遭台湾方面枪手击毙。但戈然之死不仅证实了其假投诚的圈套，也让许子风等人将内部间谍的最大嫌疑，牢牢锁定在了研究所保卫处负责人范仕成的身上。