一个普通的房间里，一个男人在穿外套，一个女人坐在床边哄着孩子睡觉，一切看起来都是那么温馨平静。然而这名男子却不是普通人，他叫秦天亮，表面是一名国民党情报局的科长，但是实际上他却是一个双面间谍，他的真实身份是一名共产党员，代号蜂王。而他的妻子梁晴，也是一名共产党员，代号鸽子。秦天亮穿好衣服，告诉梁晴，他接到任务，要去替共产党取一份叫做天下一号的文件，梁晴嘱咐他多加小心。秦天亮作为国民党保密局的科长，名正言顺的拿到了文件文件。回程途中，秦天亮为了将文件转移出去，故意设计了一个小队来伏击国民党小分队，他假装与副科长朱铁开车突出重围。秦天亮谎称怕再遇到埋伏，为了保护文件还是先出城较好。朱铁被他说服，决定绕道行驶出城。这时，一个黑衣人驾车挡住了秦天亮与朱铁，两方交火，秦天亮与朱铁被堵。秦天亮发现黑衣人不是自己安排的人，心中不解。而黑衣人将秦天亮与朱铁堵回城里后，却停止了追击。秦天亮只得与朱铁回到保密局，上交了本来唾手可得的文件。他们对站长顾显彰说起路上遇到埋伏的事情，顾显章命他们不得声张。
秦天亮回到家中，面色凝重的将这件事告诉妻子梁晴，两人因此心事重重。顾显章召开会议，与众多官员讨论绝密计划天下一号的具体事宜。原来天下一号计划，就是将重庆的主要道路全部埋满炸药，在国民党离开重庆的时候，将重庆彻底炸毁。工程完成了，顾显章决定下令让行动队杀死十二位参与计划的专家。是夜，他设宴将十二位专家召集在一起，假意为他们举行庆功宴，将他们全部杀死。一位叫曹科的专家躲在桌底，本想咬断自己的舌头来以此逃过一劫，却没想到还是被揪出来杀死了。秦天亮见此一幕，心中惋惜。他回到家中，将此事告诉了妻子，两人猜测这一切都与神秘的天下一号有关。
全办公室都在谈论一个叫蜂王的特工，秦天亮被拉进办公室讨论，却假装不知情。当晚，秦天亮与大家喝酒，大家又不由自主地说起了蜂王，秦天亮投石问路，说自己就是蜂王，大家以为他在开玩笑。刘长河副队长被诬陷成了蜂王，含冤入狱，众人哗然。顾显章设局，准备诱捕蜂王。都副站长都富春将假的文件当做诱饵，想要引出蜂王上钩。
清晨，秦天亮到了一家杂货铺，将妻子和孩子托付给了一位同志。而保密局中，都富春设下了天罗地网，等着蜂王去自投罗网。保密局的眼线在城门口发现了要出城的梁晴和她的孩子小天，将此事汇报给了上级。
梁晴出城引起了保密局的怀疑，被堵在城门口。秦天亮带着枪去找白主任，让他交出天下一号，白主任假装配合，却伺机逃跑，被秦天亮杀死。秦天亮走到门口，将守门的卫兵骗进地下室杀死。梁晴被带回局里审问，她谎称自己是要出城看姑妈，众人不信，她和孩子被关押了起来。顾显章召集都富春和江水舟等人开会，几人对秦天亮及梁晴产生了怀疑。顾显章再次设局考验秦天亮，故意给他接触到文件柜的机会。秦天亮果然中计，没有意识到这是一份假的文件。他在看天下一号文件的时候，被朱铁发现。朱铁将此事汇报给顾显章，顾显章决定，派人对秦天亮进行跟踪。江主任见秦天亮晚归，上前试探，秦天亮不动声色。
回到家后，他检查起今天拍到的天下一号的文件，看完之后，他就去了江水舟家中蹭饭，江水舟向秦天亮套话，主动说起梁晴的姑妈，引起秦天亮怀疑。秦天亮装作肠胃炎病犯，让江主任的妻子小莲陪他去买药。两人到了药房，秦天亮不肯看病，要直接买药，被小莲与伙计劝着去号脉。进了里屋，秦天亮顿时一扫病容。原来，看病的大夫也是自己人。秦天亮通过药店，终于传出了情报。
江水舟回到保密局汇报工作，证实了梁晴的姑妈确实在重庆城外居住。顾显章与都富春正在密谋如何引出蜂王，却突然得知行动队的高平被共产党杀了。顾显章得知高平是在跟踪秦天亮的时候被杀，对秦天亮更加怀疑。而在秦天亮的设计下，顾显章对朱铁和江水舟也产生了怀疑，江水舟为了自保，说出了秦天亮昨天晚上上街买了药的事情，顾显章让他去查。
顾显章去审问朱铁，朱铁喊冤不已，顾显章却不为所动。药店大夫与伙计到了共产党驻地，将情报交给了领导。领导将情报交给了李荷，让她将情报带出去研究。
江水舟去找秦天亮说起昨晚的事情，要跟他互相作证，以此保平安。顾显章接到汪兰的电报，得知假天下一号已经到了共军手中，并且意外发现了鸽子的存在。顾显章决定将计就计，引出蜂王。秦天亮经过江水舟的提点，得知国民党在共产党安插了眼线。顾显章派人将秦天亮带去关押，秦天亮通过江水舟的话，判断出顾显章是在使诈，从容走进审讯处。
秦天亮被带进刑讯室审问，顾显章与都富春对秦天亮多番试探，秦天亮坚决不松口，却也意外得知自己送出去的天下一号其实是假的。江水舟连夜审问梁晴，梁晴得知秦天亮有危险，心中暗暗紧张。江水舟以梁晴的小天为要挟，想逼梁晴说出情报，梁晴临危不惧，从容应对江水舟，江水舟无功而返。顾显章等人再次提审朱铁，朱铁得到戴罪立功的机会，并且发誓誓死为顾显章效力。顾显章被毛人凤找去训话，毛人凤提醒他，可以用蜂王的妻子和孩子作为人质人质来牵制蜂王，顾显章了然。毛人凤安排顾显章尽快前往下一个小岛阵地活动，顾显章只得从命，他要求将都富春一起带去，却被毛人凤拒绝。
秦天亮与梁晴等人都被放了出来，两人回到家中，判断出共党内部一定存在内鬼。梁晴与小莲出门逛街，梁晴假意给小莲送镯子，与卖镯子的商人有了交流。原来卖镯子的商人也是自己人，梁晴把情报夹在钱里，偷偷给卖镯子的商人送出了情报。共产党营地中，李荷向领导打听鸽子的情况，领导不悦，没有告诉她。
汪兰在电报机中接收到了有关天下一号的文件，判断出蜂王已经出事了。她在走廊上遇到了郑桐主任，被叫进去整理文件。汪兰主动向郑桐提到天下一号，引起了郑桐的怀疑。
顾显章公布了大陆撤退潜伏人员的名单，秦天亮和朱铁等人被留在了重庆继续开展工作，而汪兰等人则收到了撤退的命令，梁晴和小天也被当做用来牵制蜂王的人质送往了小岛。到了撤离的时候，汪兰为了在撤离前传出情报，冒险用鸽子送出有关天下一号的消息，却被顾显章的人抓个正着，被带了回去。因为汪兰这次的行为，顾显章对汪兰的身份产生了怀疑。