故事设定在二十世纪四十年代初。国军密码专家白大怡（许文广 饰）意外落入日军陷阱，在被迫为日军服务期间，他意外发现日军正在研发一种极其残忍的药物。这种药物一旦给儿童服用，会阻断儿童大脑神经中枢，让儿童沦为任人摆布的奴役。尚有良知的白大怡决定以生命为代价，揭露日寇的这一暴行。很快，国共双方都得知了敌人的这一罪恶阴谋。延安方面派遣潜伏在国民党军统局的高级特工林婴婴（梅婷 饰），重庆方面则派出特工金深水（王志飞 饰），他们先后潜入敌穴，试图粉碎日军的阴谋。在日军的科研核心区域，他们与川岛野夫（霍青 饰）、小野等日寇展开了一场惊心动魄、生死攸关的激烈较量。战斗中，林婴婴成功策反金深水，但她自己却不幸牺牲……