在南昌起义部队南下的战斗中，陈赓腿部受重伤，周恩来也得了重病，高烧不退。陈赓把自己的担架让给了周恩来，他自己却拖着伤腿，和卢冬生一起辗转到上海，去找党组织。 在上海，陈赓得到名医牛惠霖的救治，王根英也一直陪在他的身边细心照顾他。在陈赓的病房里，王根英向周恩来提出要和陈赓结婚。周恩来代表组织同意了她的请求，还做了他们的证婚人。陈赓和王根英在结婚证写下了自己的姓名，他们结婚了。 在极其险恶的环境下，中国共产党自己的情报保卫机构——中央特科成立了。顾顺章担任特科的负责人，陈赓担任了情报科长。陈赓和顾顺章迅速开展工作，挑选党员打入敌人内部。地下党员钱壮飞担任了中统特务头目徐恩曾的机要秘书，他寻找机会，搞到了徐恩曾的密电码本。在陈赓、顾顺章的主持下，地下党员李强等人成功地组装了中共的第一部电台。 陈赓还利用社会关系，发展国民党驻沪特派员杨登瀛为特科工作。 陈赓忙于为党工作，却无暇顾及即将生产的王根英。等陈赓赶到医院时，他意外地发现是他的黄埔同学白鑫把王根英送到医院的。他和白鑫已经很久没有见面，两人激动地抱在一起。这时，大夫告诉陈赓，王根英生了个儿子。 在电影院里，陈赓掩护其他党员接头。特务突然冲进影院，进行检查。陈赓机智地帮特务把门，掩护其他人安全离开。

陈赓得知民国初年的社会名流杨度正在上海，是杜月笙的座上宾。 陈赓向周恩来提出，想发展杨度为党工作。他利用老乡的身份和杨度接近，获得了杨度的信任。周恩来嘱咐陈赓一定要小心行事。陈赓冒险向杨度挑明了自己的共产党员身份，杨度正想为共产党工作。在周恩来和陈赓的帮助下，杨度秘密加入了中共组织。 中央政治局委员关向应被叛徒出卖，被巡捕房逮捕。一箱重要文件落入敌人手中。陈赓通过杨登瀛，派特科成员刘鼎到巡捕房偷换出了重要文件。 陈赓化名王庸，他通过杨登瀛和巡捕房探长兰普逊拉上了关系。在和兰普逊一起吃饭时，兰普逊还让“王庸”提供陈赓的线索。

1930年夏，中共中央决定在上海召开全国苏维埃代表大会。陈赓和顾顺章一起负责大会的政治保卫工作。他们办了一所假医院作为会场，掩护了全国各地赶来开会的代表。会议成功举行，等国民党军警找到会场时，会议早已结束，假医院早已人去楼空。 中央政治局常委罗亦农被叛徒何家兴夫妇出卖，周恩来指示采取武装劫囚车的办法营救罗亦农。营救的消息不慎走漏，罗亦农被提前引渡了，最终牺牲。陈赓和顾顺章查明何家兴夫妇的所作所为后，代表组织处决了夫妇二人。