1936年，国民党复兴社特务处上海区站长陈默群(王阳 饰)得到了中共地下党员王志(焦刚 饰)的线索，启用最高级别保密行动实施抓捕，却发现王志在抓捕前的关键时刻脱身。陈默群怀疑抓捕行动泄密，是因为特务处内部藏有地下党潜伏人员，怀疑一切的他遂前往南京，从干部特训班中挑选了心怀报国热诚、具备敏锐洞察力和坚毅品质的学员林楠笙(朱一龙 饰)，协助他搜寻藏身在特务处上海区内的那个中共潜伏者。陈默群将上海区内所有负责人资料一一拿给林楠笙辨别，唯独缺少了档案室主任、陈默群老同学顾慎言(王志文 饰)的资料。林楠笙发现这一问题，并表示如果顾慎言绝对忠诚，就不怕被怀疑，他的这一判断得到了陈默群的赞赏。